ストレス誘発過敏性腸症候群モデルにおける消化管痛覚過敏発現メカニズムの網羅的解析

2012 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24790582
• 研究種目: 若手研究(B)
• 研究機関: 星薬科大学
• 研究代表者: 酒井 寛泰 星薬科大学, 薬学部, 助教 (00328923)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 過敏性腸症候群 / 下痢 / サイトカイン / ケモカイン

研究概要

C57BL/6j ならびにBALB/c マウスにコミュニケーションボックスを用いて5日間ストレス負荷(2mA, 15sec間隔、2hr)したところBALB/cマウスでは下痢の発症が観察された。しかし、C57BL/6jマウスはコミュニケーションボックスによるストレス負荷に対して抵抗性を示した。そこで、条件を(1mA, 15sec間隔、2hr)変更しBALB/cマウスを用い、mentalおよびphysical stress(MS およびPS)を亜急性(5日間)および慢性的(12日間)に負荷させたところ、MS負荷マウスでは体重の変化が認められなかったが、PS負荷群では有意な体重減少を認めた。また、MS および PS負荷群において正常動物と比べ有意な下痢の発症が認められた。さらに、結腸の proinflammatory cytokine である TNF-alpha、IL-1beta、IL-6 およびTh1 type cytokine であるIFNgamma の遺伝子発現はMSならびにPS群において亜急性および慢性ストレス負荷により有意に減少することが明らかとなった。さらに、Th2 type cytokine である IL-4 は亜急性 mental stress のみでの発現上昇が観察された。Th17 type cytokine である IL-17a は亜急性ならびに慢性ストレス負荷においてMSならびにPS群において有意に亢進した。腸管炎症ならびに痛覚過敏に関与していることが知られている TRAP1 ならびに TRPV1 の遺伝子発現変化を解析したところ、TRPA1 および TRPV1 は亜急性 MS負荷では有意に亢進され、慢性PS負荷においては有意に亢進した。異常のようにストレス負荷種ならびに期間によって、様々な結腸の免疫的な異常を引き起こされることが明らかとなった。

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

ストレス負荷時結腸における免疫状態を明らかにできたことより、おおむね順調に進展していると感じている。

今後の研究の推進方策

今後はマウスストレス負荷時の内臓痛覚過敏の変化を明らかにし、その際の神経免疫系サイトカイン・ケモカインのエピジェネティク解析および転写因子活性変化の検討を行う。

次年度の研究費の使用計画

IBSモデルマウスの消化管および脊髄後角における神経免疫系サイトカイン・ケモカインのエピジェネティク解析および転写因子活性変化の検討：発現変化が認められたサイトカイン・ケモカインのプロモーター領域におけるヒストン修飾の有無をクロマチン免疫沈降法（アセチル化：AcH3, リジントリメチル化：H3K4me3, H3K9me3, H3k27me3等）により明らかにし、また、ヒストン修飾酵素の発現変動も測定し、同時にプロモーター領域に結合する転写因子の結合活性を測定し、明らかにするために研究費を使用する。

研究成果

• [雑誌論文] 5-Fluorouracil induces diarrhea with changes in the expression of inflammatory cytokines and aquaporins in mouse intestines. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakai H, Sagara A, Matsumoto K, Hasegawa S, Sato K, Nishizaki M, Shoji T, Horie S, Nakagawa T, Tokuyama S, Narita M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 ページ: e54788
  • DOI: doi: 10.1371/journal.pone.0054788.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the Tyr Kinase/JNK Pathway in Carbachol-induced Bronchial Smooth Muscle Contraction in the Rat. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakai H, Watanabe Y, Honda M, Tsuiki R, Ueda Y, Nagai Y, Narita M, Misawa M, Chiba Y.
  • 雑誌名: Anesthesiology 巻: 118 ページ: 1076-1085
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in the circadian rhythm of mRNA expression for µ-opioid receptors in the periaqueductal gray under a neuropathic pain-like state. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takada T, Yamashita A, Date A, Yanase M, Suhara Y, Hamada A, Sakai H, Ikegami D, Iseki M, Inada E, Narita M.
  • 雑誌名: Synapse 巻: in press ページ: in press
  • DOI: doi: 10.1002/syn.21633.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of mirtazapine on sleep disturbance under neuropathic pain-like state. (2012)
  • 著者名/発表者名: Enomoto T, Yamashita A, Torigoe K, Horiuchi H, Hirayama S, Nakahara K, Yanase M, Sakai H, Ikegami D, Nagase H, Suzuki T, Iseki M, Inada E, Narita M.
  • 雑誌名: Synapse 巻: 66 ページ: 483-8
  • DOI: doi: 10.1002/syn.21532.
  • 査読あり
• [学会発表] マウスにおけるアクアポリンの組織分布と接触性皮膚炎モデルの皮膚アクアポリン発現変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井寛泰、佐藤 健、杉山諒人、髙瀬和秀、趙 娥羅、廣﨑皓子、山田友美、井上裕香、庄司哲郎、成田 年
  • 学会等名: 第86回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 20130321-20130323
• [学会発表] 抗がん剤による神経障害ならびに下痢発現メカニズム解明における多施設共同研究 (第 3 報):抗がん剤投与による下痢発症時の大腸における炎症性サイトカイン発現変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 相良篤信、酒井寛泰、佐藤 健、庄司哲郎、西崎麻衣子、長谷川哲、松本健次郎、堀江俊治、中川貴之、徳山尚吾、成田 年
  • 学会等名: 第6回日本緩和医療薬学会年会
  • 発表場所: 神戸国際展示場・会議場（兵庫県）
  • 年月日: 20121006-20121007
• [学会発表] シンポジウム「日本緩和医療薬学会研究推進委員会特別企画：多施設によるがん治療および緩和医療共同研究 2012」 抗がん薬による下痢発症メカニズムの解析および舌における味覚受容体の遺伝子発現変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井寛泰、相良篤信、佐藤 健、松本健次郎、堀江俊治、中川貴之、徳山尚吾、成田 年
  • 学会等名: 第6回日本緩和医療薬学会年会
  • 発表場所: 神戸国際展示場・会議場（兵庫県）
  • 年月日: 20121006-20121007
• [学会発表] 抗がん剤投与による多彩な舌味受容体の遺伝子発現変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 酒井寛泰、相良篤信、荒川和彦、西崎麻衣子、長谷川哲、庄司哲郎、佐藤 健、杉山諒人、髙瀬和秀、趙 娥羅、廣﨑皓子、上田悠介、佐々木菜風、對木 里佳、轟 憲二、本田麻衣、成田 年
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20120914-20120917
• [学会発表] 5-FU 投与におけるマウス消化管のTRPチャネル及び種々サイトカインのmRNA発現量の変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 相良篤信、荒川和彦、長谷川哲、西崎麻衣子、庄司哲郎、佐藤 健、杉山諒人、高瀬和秀、趙娥羅、廣崎皓子、上田悠介、佐々木菜風、對木里佳、轟 憲二、五十嵐祐馬、酒井寛泰、成田 年
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20120914-20120917
• [備考] 星薬科大学 薬理学教室
  • URL: http://polaris.hoshi.ac.jp/kyoshitsu/yakuri/top.html