2022 Fiscal Year Research-status Report
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22K07026
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
田中 正彦 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (60267953)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 小腸 / グリア細胞 / 炎症 / カルシニューリン / ノックアウトマウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小腸炎を起こすことがわかっているグリア細胞特異的calcineurinノックアウトマウスを用いて、以下の実験を行った。
（１）小腸グリア細胞内calcineurin下流シグナルの異常の解析
このノックアウトマウスにおける腸管グリア細胞の異常を詳細に解明することを目的として、最近我々が確立した小腸グリア細胞単離培養系 (Teramoto et al., 2022) を用いたcalcineurin下流シグナルの異常の解析をWestern blottingによって行った。ノックアウトマウス由来の小腸グリア細胞においてNF-κB p65のリン酸化及びNF-κBにより転写制御を受けるiNOSの発現量が増加しているという予備的結果を得ていたためこれらの解析を進め、どちらも増加していることを確認した。腸管グリア細胞でNF-κBの活性化が亢進していることがこのノックアウトマウスの小腸炎の原因であることが示唆された。
（２）抗菌薬や抗炎症薬等の投与効果の解析
このノックアウトマウスの腸炎疾患モデル動物としての妥当性を検討することを目的として、抗菌薬や抗炎症薬等の投与効果の解析を行った。抗菌薬に関する予備的実験としてアンピシリンとカナマイシンの投与効果を検討したところ、カナマイシンは無効であったが、アンピシリンの飲水投与によってノックアウトマウスの成長低下や死亡がある程度改善された。ヒト腸炎治療薬として用いられる抗炎症薬メサラジンの飲水投与は無効であった。ノックアウトマウス小腸でマスト細胞が増加していることがわかっておりマスト細胞の活性化が炎症に関与していることが予想されたため、マスト細胞安定化薬ケトチフェンを腹腔内投与したところ、ノックアウトマウスの成長低下や死亡が改善された。このノックアウトマウスで起こる小腸炎に腸内細菌やマスト細胞が関与していることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
グリア細胞特異的calcineurinノックアウトマウスの小腸グリア細胞においてNF-κBの活性化亢進を中心とした異常が起こっていることを明らかにすることができた。また、ある種の抗菌薬やマスト細胞安定化薬がこのノックアウトマウスの成長低下や死亡を改善することを見出すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）小腸のグリア細胞から神経細胞や上皮細胞へと働く栄養因子・生理活性物質の異常の解析：腸管グリア細胞から分泌されて神経細胞や上皮細胞に対して働く栄養因子・生理活性物質であるGDNF, BDNF, S100B, prostaglandin, TGF-β1, S-nitrosoglutathione等の産生量や分泌量がこのノックアウトマウスの小腸グリア細胞（初代培養系）で減少しているかを、定量的PCR、Western blotting、ELISA、活性測定によって調べる。
（２）小腸グリア細胞内calcineurin下流シグナルの異常の解析：このノックアウトマウスの小腸グリア細胞でNF-κB p65のリン酸化が増加していることがWestern blottingによってわかったため、同様のことを免疫染色によっても確認する。
（３）分泌減少を起こした栄養因子・生理活性物質の投与効果の解析：ノックアウトマウスの小腸グリア細胞において産生量や分泌量が減少していることが（１）で判明した栄養因子・生理活性物質をノックアウトマウスに腹腔内投与し、小腸の変性・炎症、腸管神経系の形態異常、個体レベルでの成長低下や死亡等が改善されるかを調べる。
（４）抗菌薬や抗炎症薬等の投与効果の解析：ヒト腸炎治療薬として用いられる抗菌薬（シプロフロキサシン、メトロニダゾール等）や抗炎症薬（メサラジン、プレドニゾロン等）をノックアウトマウスに飲水または腹腔内投与し、小腸の変性・炎症、腸管神経系の形態異常、個体レベルでの成長低下や死亡等が改善されるかを調べる。また、マスト細胞安定化薬ケトチフェンを腹腔内投与することでノックアウトマウスの成長低下や死亡が改善することが判明したため、小腸の変性・炎症や腸管神経系の形態異常に関しても改善しているかを調べる。
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