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2012 Fiscal Year Annual Research Report

腸管の蠕動発現メカニズムの究明:各種ノックアウトマウスを武器とした新たな展開

Research Project

Project/Area Number 22380159
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

小森 成一  岐阜大学, 応用生物科学部, 名誉教授 (70195866)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 海野 年弘  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (90252121)
北澤 多喜雄  酪農学園大学, 獣医学部, 教授 (50146338)
飯野 哲  福井大学, 医学部, 教授 (40242854)
松山 勇人  岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (80345800)
棚橋 靖行  京都産業大学, 公私立大学の部局等, 助教 (60582418)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords消化管 / 蠕動運動 / ノックアウトマウス / コリン作動性神経 / カハール間質細胞 / ムスカリン受容体 / 受容体サブタイプ / 神経筋伝達
Research Abstract

本研究では、腸管の蠕動発現メカニズムを解明し、その分子機構のモデルを構築する一環として、1)蠕動の発現とその周期性、持続性、および輪走筋と縦走筋の協調性におけるアセチルコリン(ACh)受容体サブタイプ(M2とM3)ならびにカハール間質細胞(ICC細胞)の役割・機能、2)ACh放出神経から平滑筋への情報伝達における各ACh受容体サブタイプとICC細胞の役割・機能、3)ICC細胞のAChに対する応答反応とその細胞応答における各ACh受容体サブタイプの役割・機能を明らかにし、消化器疾患の病態解明や治療薬の開発に基礎情報を提供することを目的とした。
今年度に得られた成果の概要は次の通りである。1)コリン作動性神経から平滑筋への情報伝達において、M3サブタイプを介した興奮性接合部電位(EJP)の発現には陽イオンチャネルの活性化に加えCa依存性Clチャネルの活性化が関与することを明らかにした。2)小腸の内在神経、ICC細胞および縦走平滑筋細胞形態について免疫組織化学的検討を行った結果、コリン作動性神経とICC細胞が接している領域が確認され、輪走筋だけでなく縦走筋における神経筋伝達においてもICCが仲介する可能性が示唆された。3)ICCに発現しているサブタイプを検討したところ、RT-PCRではM1~M5のうちM2とM3のサブタイプのみが検出された。さらに、各サブタイプの抗体を用いた免疫組織化学的手法により検討した結果、M2サブタイプの発現が確認され、このサブタイプがICC細胞を介したコリン作動性情報伝達に関与する可能性が示唆された。4)ICC細胞においてムスカリン受容体刺激により内向き電流が誘発されることが明らかとなった。現在、電流の発生機序について詳細な解析を行っている。
以上の成果の一部は、8編の学会発表および5編の学術論文として公表した。また、専門誌への投稿を現在準備中である。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Evidence for M2 and M3 muscarinic receptor involvement in cholinergic excitatory junction potentials through synergistic activation of cation channels in the longitudinal muscle of mouse ileum.2013

    • Author(s)
      Matsuyama, H. et al.
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Science

      Volume: 121 Pages: 227-236

    • DOI

      10.1254/jphs.12231FP

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A ganglionic stimulant, 1,1-dimethyl-4-phenylpiperazinium, caused both cholinergic and adrenergic responses in the isolated mouse atrium.2013

    • Author(s)
      Ochi, K. et al.
    • Journal Title

      European Journal of Pharmacology

      Volume: 704 Pages: 7-14

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2013.02.019.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Age-dependent reduction of ghrelin- and motilin-induced contractile activity in the chicken gastrointestinal tract.2013

    • Author(s)
      Kitazawa, T. et al.
    • Journal Title

      peptides

      Volume: 43 Pages: 88-95

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2013.02.012.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ghrelin does not affect gastrointestinal contractility in rainbow trout and goldfish in vitro.2012

    • Author(s)
      Kitazawa, T., Itoh, K., Yaosaka, N., Maruyama, K., Matsuda, K., Teraoka, H., Kaiya, H.
    • Journal Title

      General Comp. Endocrinol.

      Volume: 178 Pages: 539-545

    • DOI

      DOI:10.1016/j.ygcen.2012.06.025.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immunohistochemical and functional studies for M3 muscarinic receptors and cyclooxygenase-2 expressed in the mouse atrium.2012

    • Author(s)
      Harada, N. et al.
    • Journal Title

      Autonomic and Autacoid Pharmacology

      Volume: 32 Pages: 41-52

    • DOI

      10.1111/j.1474-8673.2012.00472.x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 消化管筋層のカハール介在細胞と線維芽細胞におけるムスカリン性アセチルコリン受容体の発現.2013

    • Author(s)
      堀口里美
    • Organizer
      第118回日本解剖学会総会
    • Place of Presentation
      高松
    • Year and Date
      20130328-20130330
  • [Presentation] Involvement of M2 or M3 muscarinic receptor-coupled signalling molecules in the activation of muscarinic cation channels in mouse ileal smooth muscle cells.2013

    • Author(s)
      海野年弘
    • Organizer
      第86回日本薬理学会総会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] Muscarinic regulation of ATP sensitive K+ channels in mouse ileal smooth muscles.2013

    • Author(s)
      棚橋靖行
    • Organizer
      第86回日本薬理学会総会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] マウス小腸平滑筋細胞におけるATP感受性K+チャネルのムスカリン作動性調節機構.2012

    • Author(s)
      棚橋靖行
    • Organizer
      第154回日本獣医学会学術集会
    • Place of Presentation
      岩手
    • Year and Date
      20120914-20120916
  • [Presentation] Interstitial cells of Cajal in c-Kit mutant mice.2012

    • Author(s)
      Iino, S.
    • Organizer
      The 7th international symposium on ICC
    • Place of Presentation
      Florence (Italy)
    • Year and Date
      20120902-20120905
  • [Presentation] Interstitial cells of Cajal in c-Kit signal deficient W-sash mutant mice.2012

    • Author(s)
      Iino, S.
    • Organizer
      The 14th International Congress of Histochemistry and Cytochemistry
    • Place of Presentation
      Kyoto (Japan)
    • Year and Date
      20120826-20120829
  • [Presentation] Connexin43 expression by interstitial cells of Cajal in the submucosal layer of the guinea-pig proximal colon.2012

    • Author(s)
      Horiguchi, K.
    • Organizer
      The 14th International Congress of Histochemistry and Cytochemistry
    • Place of Presentation
      Kyoto (Japan)
    • Year and Date
      20120826-20120829
  • [Presentation] マウス消化管各部位における平滑筋とカハール介在細胞の発生に関する免疫組織化学的解析.2012

    • Author(s)
      堀口和秀
    • Organizer
      第54回日本平滑筋学会総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20120802-20120803

URL: 

Published: 2014-07-24  

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