| 研究課題/領域番号 |
17K08553
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| 研究機関 | 久留米大学 |
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研究代表者 |
武谷 三恵 久留米大学, 医学部, 講師 (30289433)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 精嚢 / 自動能 / 粘膜 / 間質細胞 / 平滑筋 / ギャップ結合 / 収縮 |
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| 研究実績の概要 |
前年度までに、モルモット精嚢粘膜組織内に分布する二種類の自発活動発生細胞を発見した。細胞内電位記録、蛍光Ca2＋イメージング、蛍光免疫染色、電子顕微鏡（FIB/SEM tomography）を用いた解析により、自発活動を発生しているのは上皮基底細胞と上皮下に分布する間質細胞であることを同定した。後者は細胞間で同期する周期性カルシウム活動および電気的スローウエーブを発生していた。これらの周期性活動は精嚢平滑筋の粘膜依存性収縮を伴うことから、精嚢の自発収縮に寄与していることが示唆された。以下、同期性の自発活動を発生するこれらの細胞群を、上皮下同期性間質細胞 （Subepithelial synchronous interstitial cell：SSIC）と呼ぶ。当該年度では、SSICの自発活動が平滑筋の収縮を誘発する機序に関し、新たに以下の所見を得た。
スローウエーブを発生しているSSICもしくは平滑筋細胞にニューロビオチンを注入すると両種細胞間でのdye-couplingが見られた。また、SSICを含む粘膜を剥離した平滑筋標本では同期性の自発Ca2＋活動が発生しないが、粘膜を有する平滑筋標本では100 HzのサンプリングレートにおいてもSSICと精嚢平滑筋は自発Ca2＋活動を同時に発生していた。これらより、SSICで発生した同期性のスローウエーブがギャップ結合を介して平滑筋に伝播することで粘膜依存性収縮が発生することが示唆された。このような平滑筋収縮制御は、消化管の筋間神経叢に分布するカハールの介在細胞（Interstitial cell of Cajal：ICC）群で知られている。しかし、SSICはICCのマーカーであるc-Kitは陰性であり、消化管ペースメーカーとは異なる間質細胞群であることが示唆されている。以上について、論文投稿に向けた準備をしている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
精嚢の粘膜依存性収縮の発生機序については「上皮下に分布するSSICが同期して発生する電気的シグナルの伝播により精嚢平滑筋の活動が誘発される」という主要な部分を見出すことができたため、この段階での論文投稿に向けた活動に重点的に取り組んだ。
当初は粘膜の細胞における自発活動発生機序までを一つの報告にする計画で種々の予備実験を実施していたが、これを今後の課題とする。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は、SSICの自発活動の発生機構を明らかにし、細胞マーカーおよび発現している機能的分子の同定を行うための検討を再開する。
SSIC自身が自動能の起源であるのか、それとも他種細胞からの液性因子に依存するのか、精嚢組織標本や単離細胞を用いて検討する。
SSICの自発活動に寄与する機能的分子の候補としては、Ca2+活性化Cl-チャネルとして知られるTMEM16AやTMEM16B、Ca2+活性化SK3チャネル、機械感受性チャネルとして知られるTRPチャネルやPiezoチャネル等、また液性因子の候補としてはGqシグナルを介するものを優先して調べる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由：論文投稿のための追加実験、解析を重点的に行ったため、新規に購入予定であった試薬、抗体の費用が次年度へ持ち越しとなった。
使用計画：SSICの自発活動発生機構と粘膜から平滑筋へのシグナル伝達機構を解明するため、実験動物、試薬、抗体を購入する。また、得られた成果を学会や論文として発表する予定である。
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| 備考 |
久留米大学医学部 生理学講座統合自律機能部門
http://www.med.kurume-u.ac.jp/med/physiol2/
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