消化管運動調節系としての神経・ペースメーカー・免疫のクロストーク

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13306023
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 唐木 英明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60011912)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 晃一 山口大学, 農学部, 助教授 (90205914) ; 堀 正敏 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (70211547) ; 尾崎 博 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (30134505) ; 彦野 弘一 独立行政法人動物衛生研究所, 研究員 (60355146) ; 百渓 英一 独立行政法人動物衛生研究所, 室長(研究職) (50355145)
• Keywords: マクロファージ / 腸 / 炎症 / プロスタグランジン / 平滑筋 / 収縮性 / 一酸化窒素

Research Abstract

消化管の筋層間に均一に分布しているマクロファージ(筋層間常在型マクロファージ)は、蠕動運動をコントロールする壁内神経細胞やカハール介在細胞に近接して存在する。このため、消化管運動系との相互反応が予想され、これらマクロファージが特に消化管病態時における運動障害に関わる可能性が示唆されている。
本年度は、下記の項目について検討し幾つかの知見を得た。
(1)筋層間常在型マクロファージ:形態学的特徴(免疫染色、電顕、共焦点顕微鏡)、静止膜電位を形成するKチャネル、Ca動態からみた薬理学的性状(受容体、cAMPによる抑制系機序)、活性酸素の産生と細胞内pH低下、プロトンチャネルの存在、などを証明した。
(2)NOD2:NOD2の発現はクローン病病変部(ヒト組織)およびマウスTNBSモデルで増加することを確認した。培養マクロファージにおいては、NOD2の発現がLPS、リポタイコ酸、さらにTNFα、IFNγにより増加することを観察した。他方、マクロファージにおいて内因性NOD2の発現をRNAi法により抑制したところ、IL-1βやIL-6の発現が増加することを見いだした。
(3)IL-1βの長期処理:IL-1β、3-7日の処理で平滑筋収縮が抑制されることが明らかとなった。この機序として、収縮蛋白系のCa感受性低下が関与すること、そしてRho-ROCK系の中のCPI-17のダウンレギュレーションが主要なメカニズムであることを発見した(投稿準備中)。
(4)TNBS誘発クローン病モデル動物:炎症部位の平滑筋収縮能が減弱すること、自発性収縮(リズム)も減弱していること、これらの収縮性の変化には内因性の一酸化窒素やプロスタグランジンは関与しないこと、さらにパッチクランプ法により平滑筋細胞の電位依存性Caチャネル活性(L-type Caチャネル)が低下していることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] K-J Won, S Torihashi, M Mitsui-Saito, M Hori, K Sato, T Suzuki, H Ozaki, H Karaki: "Increased smooth muscle contractility of intestine in the genetic null of the endothelin ETB receptor, a rat model for long-segment Hirschsprung's disease"Gut. 50. 355-360 (2002)
• [Publications] S.Torihashi, M.Hori, H.Ozaki: "Macrophages in muscle layer of gastrointestinal tract : Impairment of muscle contraction by treatment with lipopolysaccharide"Acta. Histochem. Cytochem.. 34. 219-222 (2001)
• [Publications] Ozaki H, Hori M, Kim YS, Kwon SC, Ahn DS, Nakazawa H, Kobayashi M, Karaki H: "Inhibitory mechanism of xestospongin-C on contraction and ion channels in the intestinal smooth muscle"Br J Pharmacol. 137. 1207-1212 (2002)
• [Publications] M.Hori, M.Kita, S.Torihashi, S.Miyamoto, K.-J.Won, H.Ozaki, H.Karaki: "Up-regulation of iNOS by COX-2 in muscularis resident macrophage of rat intestine stimulated with LPS"Am. J. Physiol.. 280. G930-G938 (2001)