2022 Fiscal Year Research-status Report

中枢神経系による腸管バリア制御機序の解明とLeaky gut治療への応用

Research Project

Project/Area Number	21K07883
Research Institution	Asahikawa Medical College
Principal Investigator	石王応知旭川医科大学, 大学病院, 医員 (50869211)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	野津司旭川医科大学, 医学部, 教授 (30312367)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	腸管バリア機能 / グレリン / オレキシン / アデノシン / 過敏性腸症候群 / 中枢神経系
Outline of Annual Research Achievements	我々はオレキシン、グレリンが中枢神経系に作用し、腸管バリア機能破綻(Leaky gut: LG)を改善することを明らかにしたが、中枢性のLG改善機序はまだまだ未解明な部分が多い。本研究は、この中枢性の腸管バリア機能制御機序の詳細を明らかにすることを目的に、グレリン中枢投与によるLG改善機序の詳細を薬理学的手法などにより検討した。グレリン中枢投与によるLG改善作用はオピオイド、ドパミン、カンナビノイド受容体拮抗薬投与で消失しなかったが、アデノシン受容体拮抗薬投与で消失し、グレリンは脳内アデノシンシグナルを利用しLG改善作用を発揮することを明らかにした。また、アデノシンA1ではなくアデノシンA2B作動薬中枢投与でLG改善作用が示され、脳内アデノシンA2Bシグナルの活性化が腸管バリア機能制御に関与することを見出した。このアデノシンA2B活性化によるLG改善作用は外科的迷走神経切断術で消失し、アデノシンA2Bシグナルによる腸管バリア機能制御機序に迷走神経系が関与すること、さらにアデノシンA2B選択的受容体拮抗薬投与がオレキシンではなくグレリンによるLG改善作用を特異的にブロックしたことから、アデノシンA2Bはグレリンの下流で腸管バリア機能制御に関与することを、それぞれ明らかにした。今回、グレリンの中枢性の腸管バリア制御メカニズムの解析により、アデノシンA2Bシグナルも腸管バリア制御に関与することを明らかにした。アデノシンA2B受容体は脳全体に分布し、炎症や低酸素などで発現が誘導され、その活性化には高濃度のアデノシンを必要とする。アデノシンは自然免疫を起動するダメージ関連分子パターン(DAMPS)という側面もあり、中枢神経系のアデノシンA2Bシグナル活性化による腸管バリア制御は、過剰な炎症反応を予め抑制する点で意義深い。以上の成果は、英文原著論文に報告済みである(Ishioh et al., Experimental Neurology 2021).
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究実績の概要で記載した通り、概ね順調に結果はでており、昨年度は英文原著論文(Ishioh et al., Experimental Neurology 2021)で成果を発表済である。今年度は科研に申請した研究の副次的な成果として、コリン作動性ニューロンを主体とし認知機能の調節に関与するBasal forebrain cholinergic neuronが腸管バリア機能に関与することも見出した(Ishioh et al., Biochem Pharmacol. 2022)。また複数の学会でも、それらの成果を報告した。
Strategy for Future Research Activity	現在の研究をさらに進め、中枢性の腸管バリア機能制御機序の詳細の解明を目指す。
Causes of Carryover	時代の変遷により、実験に使用する消耗品も変動した影響で次年度使用額が生じたものと考えます。次年度使用額について、新たな実験の消耗品などで使用させて頂きます。