上皮・間充織相互作用の分子機構:哺乳類消化管細胞の初代培養系を用いた解析

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06680716
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 深町 博史 東京大学, 大学院・理学系研究所, 助手 (70134450)
• キーワード: 上皮・間充織相互作用 / 胃 / 小腸 / 肝細胞増殖因子 / HGF / 表皮成長因子 / KGF / 形態形成

研究概要

1。KGFも消化管における上皮・間充織相互作用を仲介する因子である。昨年度は、肝細胞増殖因子(HGF)が消化管における上皮・間充織相互作用を仲介する因子の一つであることを報告した。本年度はHGF以外の因子として、表皮成長因子(KGF)に注目して、その作用及びその発現部位を調べた。その結果、ラット胎児消化管上皮細胞の初代培養系において、KGFは前胃上皮と小腸上皮の増殖を有意に促進するが、腺胃上皮の増殖には影響しないことが示された。またRT-PCRによって遺伝子発現部位を調べた結果、前胃・腺胃・小腸のいずれの器官においても、KGFは間充織でのみ、KGF受容体は上皮でのみ発現されていた。昨年度の研究の結果、HGFに対する消化管上皮細胞の反応も部域によって異なること、前胃・腺胃・小腸の上皮の中では腺胃上皮の増殖がHGFによって最も強く促進されることが示されている。今年度の結果を考え合わせると、腺胃上皮の増殖はHGFによって、前胃と小腸上皮の増殖はHGFとKGHの両者によって調節されていることが示された。上皮の部域によってHGとKGFに対する反応が異なることは、消化管の部域の成立機構を考える上で、非常に興味深い知見である。
2。腺胃におけるHGFとKGFの機能分担。昨年度及び今年度の研究の結果、腺胃における上皮・間充織相互作用にHGFとKGFという2つの因子が関与していることが明らかになったが、この2つの因子の機能の差異を明らかにするために、腺胃の発生に伴うHGF、KGF及びその受容体の発現量の変化を、定量的RT-PCRの系を用いて調べた。その結果、HGF及びその受容体の発現は胎齢15〜16日に始まり、17〜18日にピークに達し、出生直前に減少すること、一方KGF及びその受容体の発現は胎齢18日ごろまではかなり低レベルであるが、出生直前の21日頃から急速に増加することが明らかになった。ラット胎児の腺胃では胎齢17-19日に上皮は単層化し腺管が形成されることを考え合わせると、HGFは形態形成時の上皮の増殖・分化を調節する間充織由来因子であり、KGFは形態形成終了後の上皮の増殖・分化を調節する間充織由来因子として機能していると思われる。

研究成果

• [文献書誌] Fukamachi,H.,et al.: "Growth of fetal rat gastro-intestinal epithelial cells is region-specifically controlled by growth factors and substrata in primary culture." Development Growth Differ.37. 11-19 (1995)
• [文献書誌] Miki.K.,et. al: "Effects of omeprazole on pepsinogen-producing cells,with special reference to morphology, function and differentiation." Gastrointestinal Funct.13. 49-63 (1995)
• [文献書誌] Kakei.K.,et al.: "Effects of long-term omeprazole treatment on adult rat gastric mucosa:Enhancement of the epithelial cell proliferation and suppression of its differntiation." Biochem.Biophys.Res.Commun.214. 861-868 (1995)
• [文献書誌] Ichinose.M.,et al.: "Effect of hydrocortisone on the pepsinogen-producing cells in the stomach mucosa." In:Aspartic Proteases:Structure,Function,Biology,and Biomedical Implications,(ed.K.Takahashi),Plenum Press,New York.107-113 (1995)
• [文献書誌] Kakei.K.,et al.: "Effect of omeprazole,a proton pump inhibitor,on pepsinogen-producing cells,with special reference to neonatal development." In:Aspartic Proteases:Structure,Function,Biology,and Biomedical Implications,(ed.K.Takahashi),Plenum Press,New York.115-123 (1995)
• [文献書誌] Tsukada,S.,et al.: "Tissue- and cell-specific control of guinea pig cathepsin E gene expression." In:Aspartic Proteases:Structure,Function,Biology,and Biomedical Implications,(ed.K.Takahashi),Plenum Press,New York.349-355 (1995)
• [文献書誌] Fukamachi,H.,et al.: "Cathepsin E is expressed in fetal rat glandular stomach epithelial cells in primary culture in the absence of mesenchymes." In:Aspartic Proteases:Structure,Function,Biology,and Biomedical Implications,(ed.K.Takahashi),Plenum Press,New York.357-361 (1995)