細胞外酵素ADPリボシルシクラーゼBST-1/CD157の腸管における機能

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26460499
• 研究機関: 川崎医科大学
• 研究代表者: 石原 克彦 川崎医科大学, 医学部, 教授 (10263245)
• 研究分担者: 矢作 綾野 川崎医科大学, 医学部, 助教 (10584873) ; 五十嵐 英哉 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (40291538) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: ADPリボシルシクラーゼ / 腸管内常在細菌叢 / メタボローム解析

研究実績の概要

1. CD38とCD157の腸管における局在：野生型マウスの腸管の凍結切片を蛍光免疫染色法で解析した。抗CD157抗体の反応性は、空腸において粘膜上皮の刷子縁部分が最も強く、絨毛内にも陽性細胞が散在する。CD38は十二指腸から結腸まで上皮細胞から粘膜固有層までほぼ全ての領域で産生細胞が認められた。
2. ADPリボシルシクラーゼが腸管内常在細菌叢に及ぼす影響：8週齢雄のCD38/CD157DKOとC57BL/6J各5匹の血漿・糞便を採取し凍結保存した。CE-TOFMSにより血漿のメタボローム解析を行った結果、253(カチオン145、アニオン108)のピークが検出された。代謝経路の解析では、ニコチナマイド代謝の他、プリン代謝、中心炭素代謝においてCD38/CD157DKOの血漿中代謝物質に顕著な変動が認められた。代謝経路図に乗らない物質で増減しているもの9種が検出された。
糞便のT-RFLP解析によりCD38/CD157DKOにおいては、腸管内常在細菌叢の代表的な５種類のうち、１種類の相対的比率が低下していた。２種類のADPリボシルシクラーゼが腸内常在細菌叢の制御に関与することを示す。しかし、ばらつきがあるので条件を整えて再検する必要がある。
3. 放射線障害がCD157KOの腸管機能制御機構に及ぼす影響の解析：8週齢雄のCD157KOと野生型に12GyのX線を照射したところ、４日後の骨髄・脾臓の細胞数はCD157KOの方が2倍以上多かった。腸管組織像はHE染色で見る限り、顕著な差はない。CD157KO群の平均体重は対照群より20％大きかったため、体重の揃った再実験が必要である。
4. CD157の大腸炎症反応における機能解析：3%DSS飲水による大腸炎を解析したところ、CD157KOの6,7日目の体重減少は野生型対照より少なく、組織学的にも粘膜の破壊像が軽度であった。

研究成果

• [雑誌論文] An immunohistochemical, enzymatic, and behavioral study of CD157/BST-1 as a neuroregulator. (2017)
  • 著者名/発表者名: Haruhiro Higashida, Mingkun Liang, Toru Yoshihara, Shirin Akther, Azam Fakhrul, Cherepanov Stanislav, Tae-Sik Nam, Uh-Hyun Kim, Satoka Kasai, Tomoko Nishimura, Naila Al Mahmuda, Shigeru Yokoyama, Katsuhiko Ishihara, Maria Gerasimenko, Alla Salmina, Jing Zhong, Takahiro Tsuji, Chiharu Tsuji and Olga Lopatina.
  • 雑誌名: BMC Neuroscience 巻: 18 ページ: 35
  • DOI: 10.1186/s12868-017-0350-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Lack of microbiota revealed the role for BST-1/CD157 to maintain the homeostasis at mucosa-MLN interface (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko ISHIHARA, Ayano YAHAGI, Takaaki NISHIMOTO, Masanori ISEKI
  • 学会等名: 日本免疫学会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
  • 国際学会
• [学会発表] Padi4 expression by neutrophils in the synovium appears in the earliest phase of arthritis in gp130F759 (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayano YAHAGI, Taro SAIKA, Katsuhiko ISHIHARA
  • 学会等名: 日本免疫学会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
  • 国際学会
• [学会発表] Eosinophils are not essential for pathological reactions in experimental allergic rhinitis, but suppress IgE production. (2016)
  • 著者名/発表者名: Taro Saika, Ayano Yahagi, Katsuhiko Ishihara, Yukiyoshi Hyo, Tamotsu Harada
  • 学会等名: 日本免疫学会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
  • 国際学会
• [学会発表] Systemic infection with Mycoplasma fermentans facilitates development of arthritis in the knock-in mice gp130F759 through the action of neutrophils. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayano YAHAGI, Hiroyasu HIRANO, Katsuhiko ISHIHARA
  • 学会等名: 8th International forum on rheumatoid arthritis 2016
  • 発表場所: 品川プリンスホテル(東京)
  • 年月日: 2016-10-21 – 2016-10-22
  • 国際学会
• [学会発表] Mycoplasma fermentans感染により早期化するgp130F759の関節炎発症は好中球依存性である (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢作 綾野、石原 克彦
  • 学会等名: 第27回日本生体防御学会
  • 発表場所: 九州大学病院キャンパスコラボステーションI(福岡市)
  • 年月日: 2016-07-07 – 2016-07-09