Kex2型蛋白分解酵素Furinの発現によって胃粘膜上皮細胞が増殖する機序

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10163203
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 竹内 利行 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (00109977)
• キーワード: Furin / 胃粘膜 / TGFα / 壁細胞 / TGFβ / 主細胞

研究概要

Furinは成長因子等の前駆体蛋白切断酵素で、-RXXR↓X-を切断して活性型に転換する。
我々は、Furinがラット胃粘膜上皮増殖帯のすぐ上部と、下部の細胞群に高発現していることを見出し、発現細胞の同定を試みた。胃粘膜先端部の胃小窩上皮細胞はTGFαを強く発現するが、Furin陽性細胞はTGFα陰性であった。Furin陽性細胞はHK-ATPase抗体で染色され、壁細胞と同定され、TGFα陽性粘膜上皮細胞に囲まれていた。TGFαの受容体であるEGF-Rは管腔側の粘膜上皮細胞、Furin陽性壁細胞、および主細胞で強く発現していた。TGFαがFurin発現を制御している可能性を考え、マウス粘膜上皮細胞由来株GSM06を用いてルシフェラーゼ法でFurinプロモーター活性を測定した。FurinプロモーターはTGFαとフォルボールエステルで強く活性化され、壁細胞のFurin発現が周囲のTGFα陽性上皮細胞によって制御されている可能性を示した。
増殖帯下部のFurin陽性細胞はPepsinogen抗体で主細胞と同定された。そこで、主細胞でFurinによって活性化されるTGFβとの共発現の可能性を検討した。主細胞ではTGFβ2,3と、EGF-Rが強く染色された。主細胞周囲の壁細胞ではTGFαとTGFβII型受容体(-RII)が発現していた。主細胞のFurin発現は壁細胞のTGFαによって増加し、TGFβを活性型にし、TGFβは壁細胞のTGFβ-RIIを介して酸分泌機能を調節すると考えられる。
以上より、胃小窩では粘膜上皮細胞と壁細胞、腺部では壁細胞と主細胞がFurin活性を介して相互依存的に高次機能を構築すると考えられる。

研究成果

• [文献書誌] D.Lu,I.Saito,T.Takeuchi: "Regulatable production of insulin from hepatocytes:insulin production is up-regulated by glucagon and cAMP,down-regulated by insulin." Gene Therapy. 5. 888-895 (1998)
• [文献書誌] Kamimura,H.,Konda,Y.,Yokota,H.,et al.: "Proprotein-processing endoprotease furin is expressed specifically in the pit region-parietal cells of the gastric mucosa." Am.J.Physiol.(印刷中). (1999)
• [文献書誌] 竹内利行: "胃粘膜細胞の分化制御 G.I.Research 6" 先端医学社, 7 (1998)
• [文献書誌] 竹内利行: "消化管ホルモン Annual Review 消化器 1999" 中外医学社, 6 (1999)