声帯組織の維持における声帯上皮防御機構の役割の解明

• 研究課題/領域番号: 17K16909
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 耳鼻咽喉科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 水田 匡信 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (20777875)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 声帯 / 上皮細胞 / 培養 / バリア機能 / 声帯上皮細胞 / 分離培養 / タイトジャンクション / 声帯上皮 / バリア

研究成果の概要

声帯上皮の防御機構を解明することは声帯病変発生予防のために重要であり、その解明の足掛かりとするため声帯上皮培養モデルの確立を行った。
本研究でラットから培養された声帯上皮は多層構造を有しており、上皮の防御機構において重要なタイトジャンクションの構成分子が培養上皮の細胞間に発現していることが確認された。さらに防御機能のひとつの指標となる電気抵抗値を培養上皮で測定したところ、電気抵抗値は高値であった。また培養上皮をペプシンに暴露させたところ、一時的に培養上皮の電気抵抗値は低下し、その後速やかに回復することが確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

音声障害の原因となる声帯疾患の発生には、声帯上皮の防御機構の破綻が関与すると考えられる。このため音声障害の予防のためには声帯上皮の防御機構を維持することが重要であるが、今まで有用な声帯上皮の培養システムが確立されていなかったため声帯防御機構の研究は進んでいなかった。本研究において上皮としての防御機能を有する声帯上皮をラットから培養するシステムおよび実験系が確立されたことにより、今後声帯上皮の防御機構の解明が進むことが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Vibratory function and healing outcomes after small intestinal submucosa biomaterial implantation for chronic vocal fold scar (2018)
  • 著者名/発表者名: Pitman MJ, Kurita T, Powell ME, Kimball EE, Mizuta M, Chang S, Garrett CG, Rousseau B
  • 雑誌名: Laryngoscope 巻: 128 号: 4 ページ: 901-908
  • DOI: 10.1002/lary.26883
• [雑誌論文] Process of tight junction recovery in the injured vocal fold epithelium: Morphological and paracellular permeability analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Ryo、Katsuno Tatsuya、Kishimoto Yo、Nakamura Ryosuke、Mizuta Masanobu、Suehiro Atsushi、Yamashita Masaru、Nakamura Tatsuo、Tateya Ichiro、Omori Koichi
  • 雑誌名: The Laryngoscope 巻: 128 号: 4
  • DOI: 10.1002/lary.26959
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] In vivo measurement of vocal fold surface resistance (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizuta M, Kurita T, Dillon NP, Kimball EE, Garrett CG, Sivasankar MP, Webster RJ 3rd, Rousseau B
  • 雑誌名: Laryngoscope 巻: 127 号: 10
  • DOI: 10.1002/lary.26715
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Structurally and functionally characterized in vitro model of rabbit vocal fold epithelium (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizuta M, Kurita T, Kimball EE, Rousseau B
  • 雑誌名: Tissue Cell 巻: 49 号: 3 ページ: 427-434
  • DOI: 10.1016/j.tice.2017.03.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Recovery of Vocal Fold Epithelium after Acute Phonotrauma (2017)
  • 著者名/発表者名: Rousseau B, Kojima T, Novaleski CK, Kimball EE, Valenzuela CV, Mizuta M, Daniero JJ, Garrett CG, Sivasankar MP
  • 雑誌名: Cells Tissues Organs 巻: 204 号: 2 ページ: 93-104
  • DOI: 10.1159/000472251
• [雑誌論文] The efficacy of a novel collagen-gelatin scaffold with basic fibroblast growth factor for the treatment of vocal fold scar. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiwatashi, N., Hirano, S., Mizuta, M., Kobayashi, T., Kawai, Y., Kanemaru, SI., Nakamura, T., Ito, J., Kawai, K., Suzuki, S.
  • 雑誌名: J Tissue Eng Regen Med. 巻: in press 号: 5 ページ: 0-0
  • DOI: 10.1002/term.2060
  • 査読あり
• [学会発表] Development of an in vitro model of rat vocal fold epithelium (2019)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Kojima
  • 学会等名: 2019 Combined Otolaryngology Spring Meetings
  • 国際学会
• [学会発表] Distribution of the tight junction proteins occluding, ZO-1, and claudins in the laryngeal glands. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryo Suzuki, Yo Kishimoto, Shinji Kaba, Masanobu Mizuta, Atsushi Suehiro, Masaru Yamashita, Ichiro Tateya, Koichi Omori
  • 学会等名: 第119回日本耳鼻咽喉科学会
• [学会発表] 塩酸ペプシン塗布によるラット声帯上皮バリアへの影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 鈴木良、岸本曜、樋渡直、水田匡信、末廣篤、楯谷一郎、大森孝一
  • 学会等名: 第31回日本喉頭科学会
• [学会発表] 声帯上皮バリア機能評価の試み (2017)
  • 著者名/発表者名: 水田匡信，土師知行，佐藤進一，玉木久信
  • 学会等名: 第43回日本耳鼻咽喉科学会中国地方部会
• [学会発表] in vivo環境での声帯上皮バリア機能評価の試み (2017)
  • 著者名/発表者名: 水田匡信，楯谷一郎，大森孝一
  • 学会等名: 第29回日本喉頭科学会
• [学会発表] Recovery process of TJ-based functional barriers in injured vocal fold epithelium (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryo Suzuki, Yo Kishimoto, Tatsuya Katsuno, Ryosuke Nakamura, Yoshitaka Kawai, Masanobu Mizuta, Ichiro Tateya, Koichi Omori
  • 学会等名: The 138th Annual Meeting of the American Laryngological Association