生体バリアとヒト疾患-細胞間隙における分子通過機構の機能分子病理学

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17390117
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 小山内 誠 札幌医科大学, 医学部, 助手 (60381266)
• 研究分担者: 小島 隆 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (30260764) ; 千葉 英樹 札幌医科大学, 医学部, 講師 (00295346) ; 飛岡 弘敏 札幌医科大学, 医学部, 非常勤講師 (90291559)
• キーワード: タイト結合 / occludin / アポトーシス / シグナル伝達 / フェンス機能 / 上皮細胞極性

研究概要

タイト結合は,生体内において上皮や内皮細胞に存在し,細胞膜のapical領域とbasolateral領域の境界を形成し,細胞膜上の蛋白質や脂質の拡散を防ぎ極性を維持するフェンス機能と,細胞間での物質の透過を制御するバリア機能がある.さらに最近の研究によりタイト結合は細胞間をシールする機能だけでなく,細胞内へのシグナル伝達の足場としての役割を有すると考えられている.今回我々は,タイト結合構成蛋白occludinに焦点を絞り,occludin欠損マウス由来の肝細胞(初代培養肝細胞,肝細胞株)およびoccludinの細胞外ドメインに対するモノクローナル抗体を用いて,occludinの詳細な機能を解析した.結果,occludin欠損マウス由来の肝細胞において,生存シグナルである活性化MAPKおよび活性化Aktの減少によるタイト結合構成膜貫通蛋白claudin-2の増加とアポトーシスの増加が見られた.以上よりoccludinは,バリア機能の調節だけではなく,生存シグナルであるMAPK/ERKおよびPI3/Akt経路の伝達にも重要な役割を果たしていると考えられた.次に,occludinの上皮細胞のフェンス機能つまり極性における役割をみるために,ヒト大腸高分化腺癌細胞株T84を用いて,occludinの細胞外ドメインに対するモノクローナル抗体を処置して,occludinの発現とapical領域マーカーであるcarcinoembryonic antigen(CEA)およびCD26(DPP-IV)の局在の変化を検索した.結果,occludin抗体処置により,occludinの発現低下がみられ,CEAおよびCD26はbasolateral領域への拡散が認められた.以上のことは,occludinの発現が上皮細胞のapical領域蛋白の局在維持に積極的に関与していることを示唆していた.

研究成果

• [雑誌論文] The significance of interferon-γ-triggered internalization of tight-junction proteins in inflammatory bowel disease. (2006)
  • 著者名/発表者名: Chiba H et al.
  • 雑誌名: Sci STKE. 316
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorylation of ezrin enhances microvillus length via a p38 MAP-kinase pathway in an immortalized mouse hepatic cell line. (2006)
  • 著者名/発表者名: Lan MD et al.
  • 雑誌名: Exp Cell Res. 312 ページ: 111-120
• [雑誌論文] Hyperstimulation and a gonadotropin-releasing hormone agonist modulate ovarian vascular permeability by altering expression of the tight junction protein claudin-5. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kitajima Y et al.
  • 雑誌名: Endocrinology. 147 ページ: 694-699
• [雑誌論文] Abnormal β-catenin expression in oral cancer with no gene mutation : Correlation with expression of cyclin D1 and epidermal growth factor receptor, Ki-67 labeling index and clinicopathological features. (2006)
  • 著者名/発表者名: Odajima T et al.
  • 雑誌名: Human Pathology. 36 ページ: 234-241
• [雑誌論文] ギャップ結合の病態解析法 (2005)
  • 著者名/発表者名: 小島隆 他
  • 雑誌名: 細胞:技術講座 37 ページ: 42-45
• [雑誌論文] Ovariectomy fails to augment bone resorption and marrow B lymphopoiesis in granulocyte colony-stimulating factor transgenic mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Oda T et al.
  • 雑誌名: J Orthop Sci. 10 ページ: 70-76
• [雑誌論文] Glyceraldehyde-derived advanced glycation end-products preferentially induce VEGF expression and reduce GDNF expression in human astrocytes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Miyajima H et al.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 330 ページ: 361-366
• [雑誌論文] Glial cell line-derived neurotrophic factor in the vitreous of patients with proliferative diabetic retinopathy. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishikiori N et al.
  • 雑誌名: Diabetes Care. 10 ページ: 2588
• [雑誌論文] Down-regulation of survival signaling through MAPK and Akt in occludin-deficient mouse hepatocytes in vitro. (2005)
  • 著者名/発表者名: Murata M et al.
  • 雑誌名: Exp Cell Res. 310 ページ: 140-151
• [雑誌論文] Behavior of tight-junction, adherens-junction and cell polarity proteins during HNF-4α-induced epithelial polarization. (2005)
  • 著者名/発表者名: Satohisa S et al.
  • 雑誌名: Exp Cell Res. 310 ページ: 66-78
• [雑誌論文] Activation of p21^<CIP1/WAF1> gene and inhibition of cell proliferation by overexpression of hepatocyte nuclear factor-4α. (2005)
  • 著者名/発表者名: Chiba H et al.
  • 雑誌名: Exp Cell Res. 302 ページ: 11-21
• [雑誌論文] Tight junction protein MAGI-1 is up-regulated by transfection with connexin32 in an immortalized mouse hepatic cell line : cDNA microarray analysis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Murata M et al.
  • 雑誌名: Cell Tissue Res. 319 ページ: 341-347
• [雑誌論文] HLA-DR- and CD 11c-positive dendritic cells penetrate beyond well-developed epithelial tight junctions in human nasal mucosa of allergic rhinitis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takano K et al.
  • 雑誌名: J Histochem Cytochem. 53 ページ: 611-619
• [雑誌論文] p38 MAP-kinase regulates function of gap and tight junctions during regeneration of rat hepatocytes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T et al.
  • 雑誌名: J Hepatol. 42 ページ: 707-718
• [雑誌論文] Reduced expression of claudin-7 correlates with invasion and metastasis in squamous cell carcinoma of the esophagus.
  • 著者名/発表者名: Usami Y et al.
  • 雑誌名: Hum Pathol. in press
• [雑誌論文] Possible involvement of gap junctions in the barrier function of tight junctions of brain and lung endothelial cells.
  • 著者名/発表者名: Nagasawa K et al.
  • 雑誌名: J Cell Physiol. in press