ムスカリン受容体を介する腸上皮バリア補強修復作用

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06946
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 谷口 隆信 旭川医科大学, 医学部, 教授 (60217130)
• 研究分担者: 矢澤 隆志 旭川医科大学, 医学部, 講師 (00334813) ; 加藤 剛志 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (60194833) ; 宇和田 淳介 旭川医科大学, 医学部, 助教 (70580314)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: TNF / MAP kinase / p38 / ADAM17 / STIM1 / SOCE

研究実績の概要

我々は腫瘍壊死因子(TNF-α)によって惹起される腸上皮バリアの障害がムスカリン受容体刺激によって緩和されるメカニズムについて追究している。ムスカリンM3受容体刺激によって細胞内カルシウム濃度が上昇するが、これに引き続くp38MAPキナーゼの活性化メカニズムに焦点を当て、store-operated calcium entry (SOCE)がp38MAPキナーゼの活性化に重要であることを見出した。 ヒト大腸癌由来のHT-29/B6細胞を腸上皮のモデルとして用い、M3刺激を行うと一過性の細胞内カルシウム濃度の上昇に引き続き、持続性の上昇が数分間継続する。p38のリン酸化はこの持続性の上昇と同じタイムコースで生じていた。Gd3+やYM-58483をSOCEの阻害剤として加えると、この持続性の細胞内カルシウム濃度 の上昇は消失し、p38のリン酸化も消失、ADAM17を介するTNFR1のシェディングが低下して、TNF/TNFR/NFkB経路に対する抑制効果も失われた。SOCEの主要な構成因子の一つであるSTIM1をノックダウンすることによっても、持続性の細胞内カルシウム濃度上昇の消失以下同様の現象が観察され、ムスカリンM3受容体活性化に引き続くSOCEがp38MAPキナーゼを正に制御し、プロテアーゼであるADAM17を活性化してTNFRを切断/可溶化することによりTNF-α経路を遮断し、炎症の拡散進展を抑制していると考えられた。
研究成果をまとめた論文が、国際学術雑誌であるCellular Signalling誌に掲載された。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ムスカリンM3受容体刺激からTNF-α経路の抑制に至るシグナリングの中で主要な因子であるp38MAPキナーゼの活性制御にSOCEが深く関わっていることを明らかにし、論文として発表することができた。研究計画は順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

現在、初年度の成果を学術雑誌に発表できたので、引き続きM3/SOCE/p38/ADAM17経路の更なる解明やその調節機構についても研究を進めていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初、、ヒトやマウス組織の新鮮標品の使用を想定していた所、培養細胞での実験が順調に進んで、マウス関連の経費、消耗品費に若干の余剰が生じた。3年目の研究の進捗状況をみながら、物品の購入を予定している。

研究成果

• [雑誌論文] β-Hydroxybutyrate enhances the cytotoxic effect of cisplatin via the inhibition of HDAC/survivin axis in human hepatocellular carcinoma cell (2020)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Mikami, Mamiko Kobayashi, Junsuke Uwada, Takashi Yazawa, Kazuko Kamiyama, Kazuhisa Nishimori, Yudai Nishikawa, Sho Nishikawa, Seiji Yokoi, Takanobu Taniguchi, and Masayuki Iwano
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 巻: 142 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2019.10.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Store-operated calcium entry (SOCE) contributes to phosphorylation of p38 MAPK and suppression of TNF-α signalling in the intestinal epithelial cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Uwada J, Yazawa T, Nakazawa H, Mikami D, Krug SM, Fromm M, Sada K, Muramatsu I, Taniguchi T
  • 雑誌名: Cellular Signalling 巻: 63 ページ: 109358
  • DOI: 10.1016/j.cellsig.2019.109358
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Nicotinic Acetylcholine Receptor-Mediated Signaling Pathways in Pluripotent Stem Cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yazawa, Junsuke Uwada, Yoshitaka Imamichi, Daisuke Mikami, Takahiro Sato, Rafiqul Islam Khan, Mohammad Sayful Islam and Takanobu Taniguchi
  • 雑誌名: American Journal of Biomedical Science & Research 巻: 6 ページ: 361-363
  • DOI: 10.34297/AJBSR.2019.06.001061
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Cyclooxygenase‐2 is acutely induced by CCAAT/enhancer‐binding protein β to produce prostaglandin E2 and F2α following gonadotropin stimulation in Leydig cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yazawa,Yoshitaka Imamichi,Koh‐ichi Yuhki,Junsuke Uwada, Daisuke Mikami,Masayuki Shimada,Kaoru Miyamoto,Takeshi Kitano, Satoru Takahashi,Toshio Sekiguchi,Nobuo Suzuki,Md. Rafiqul Islam Khan,Fumitaka Ushikubi, Akihiro Umezawa, Takanobu Taniguchi
  • 雑誌名: Mol Reprod Dev 巻: 86 ページ: 786-779
  • DOI: 10.1002/mrd.23163
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Augmentation of Endogenous Acetylcholine Uptake and Cholinergic Facilitation of Hippocampal Long-Term Potentiation by Acetylcholinesterase Inhibition (2019)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Masuoka,Junsuke Uwada ,Makiko Kudo,Hatsumi Yoshiki,Yuka Yamashita,Takanobu Taniguchi,Matomo Nishio,Takaharu Ishibashi,Ikunobu Muramatsu
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 404 ページ: 39-47
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2019.01.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] β-Hydroxybutyrate, a ketone body, reduces the cytotoxic effect of cisplatin via activation of HDAC5 in human renal cortical epithelial cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Mikami,Mamiko Kobayashi,Junsuke Uwada TakashiYazawa,Kazuko Kamiyama,Kazuhisa Nishimori,Yudai Nishikawa,Yukie Morikawa,Seiji Yokoi,Naoki Takahashi,Kenji Kasuno,Takanobu Taniguchi,Masayuki Iwano
  • 雑誌名: Life Sciences 巻: 222 ページ: 125-132
  • DOI: 10.1016/j.lfs.2019.03.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional Regulation of Ovarian Steroidogenic Genes: Recent Findings Obtained from Stem Cell-Derived Steroidogenic Cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yazawa, Yoshitaka Imamichi, Toshio Sekiguchi, Kaoru Miyamoto, Junsuke Uwada, Md. Rafiqul Islam Khan, Nobuo Suzuki, Akihiro Umezawa, Takanobu Taniguchi
  • 雑誌名: BioMed Research International 巻: 2019 ページ: 8973076
  • DOI: 10.1155/2019/8973076
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Novel regulatory systems for acetylcholine release in rat striatum and anti‐Alzheimer's disease drugs (2019)
  • 著者名/発表者名: Ikunobu Muramatsu, Junsuke Uwada, Hatsumi Yoshiki, Kiyonao Sada, Kung‐Shing Lee, Takashi Yazawa, Takanobu Taniguchi, Matomo Nishio, Takaharu Ishibashi, Takayoshi Masuoka
  • 雑誌名: Journal of Neurochemistry 巻: 149 ページ: 605-623
  • DOI: 10.1111/jnc.14701
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Analysis of testicular prostaglandin production and transcriptional regulation of COX-2 (2019)
  • 著者名/発表者名: 矢澤隆志,今道力敬,宇和田淳介,谷口隆信
  • 学会等名: 日本生化学大会