消化管粘膜上皮化学物質受容機構を介した肥満等代謝性疾患予防に関する研究

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K11544
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 桑原 厚和 山形大学, 地域教育文化学部, 客員教授 (60142890)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 郁夫 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (70509843)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 化学物質受容 / 腸管神経系 / 脳腸ペプチド / 胆汁酸受容体 / 腸内分泌細胞 / Gut-Brain axis

Outline of Annual Research Achievements

消化管管腔内には腸内細菌や食物由来の多くの化学物質が存在する。そのため、消化管には管腔内に存在する化学物質を受容する化学物質受容機構が存在し、腸管神経系と連携しながら管腔内情報を中枢へ伝え、エネルギー代謝やその他多くの生理機能制御に寄与している。最近、この化学物質受容機構の破綻が、肥満や糖尿病などの代謝性疾患、心臓病さらには高次脳機能に影響することが明らかになってきた。この化学物質受容機構は、まず腸のセンサー細胞（主として腸内分泌細胞）により感受され、その情報が内分泌系、免疫系および神経系を介して脳へ送られ、その後の適切な情報処理により機能する。
本研究では、消化管粘膜上皮での化学物質受容機構を明らかにし、肥満等代謝性疾患や高次脳機能障害の予防法を確立するための基礎的知見を得ることを目的として実験を行った。
本年度も昨年度に続き腸内細菌により化学修飾される二次胆汁酸の受容機構とその情報伝達機構の解析を行った。その結果、二次胆汁酸は、神経刺激により誘発されるイオン分泌を、抑制することを明らかにした。さらに、その情報伝達機序として、まず、拡散により大腸粘膜上皮から吸収された二次胆汁酸は、L型腸内分泌細胞の基底膜側に発現している胆汁酸受容体、TGR5を刺激し、GLP-1と共にPYYを放出する。放出されたPYYは粘膜下神経叢に存在するVIP含有神経に発現しているY2受容体を抑制することでイオン分泌を抑制していることを明らかにした。この情報は、VIP含有神経を介して中枢へ伝えられることが考えられるが、この新経路の解析にはさらなる研究遂行が必要である。

Research Products

• [Journal Article] Mumefural prevents insulin resistance and amyloid-beta accumulation in the brain by improving lowered interstitial fluid pH in type 2 diabetes mellitus (2023)
  • Author(s): Hosogi S, Kuwahara A, Kuwahara Y, Tanaka S, Shimamoto C, Tagawa N, Kato I, Yoshimoto K, Aoi W, Takata K, Miyazaki H, Niisato N, Tsubo Y, Yagi K, Nakahari T, Marunaka Y.
  • Journal Title: Biomedical Research (Tokyo) Volume: 44 Pages: 17-29
  • DOI: 10.2220/biomedres.44.17.
  • Peer Reviewed / Open Access