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オートファジーによる腸管恒常性維持メカニズム ?いわゆる「善玉菌」が腸管炎症の原因となるしくみ?

【発表のポイント】

  • 肠管の上皮细胞でオートファジー(注1)の机能が低下すると、肠管干细胞の分裂が过剰になり、肠管バリア机能(注2)が破绽、寿命の短缩がおきることを、ショウジョウバエモデルを用いて明らかにしました。
  • オートファジーは、肠管干细胞(注3)分裂を促すためのシグナルプラットフォーム(注4)を分解して、过剰なシグナル活性化を防いでいるという机构を示しました。
  • オートファジー机能が低下すると、肠内常在菌に対して病原菌に対するような応答が起き続けることで、慢性的な炎症状态になることを示しました。
  • 本研究成果は、オートファジー不全が原因であるクローン病などの炎症性肠疾患の発症机序の解明や新规治疗戦略の开発につながることが期待されます。

【概要】

指定难病であるクローン病は炎症性の肠疾患で、発症の遗伝的要因の1つとしてオートファジーの机能不全が知られています。また、その病态は肠内细菌や肠管感染性ウイルスによって悪化します。しかし、オートファジー机能不全が病态を生じさせる机构や、肠内の微生物が病态に影响を与える机构は明らかになっていませんでした。

东北大学大学院薬学研究科の矢野环准教授らの研究グループは、ショウジョウバエをモデル生物として、肠管上皮细胞でのオートファジー不全が肠内常在菌に対して过剰な修復応答(注5)を起こすこと、これが慢性的に続くことで肠管バリア机能が低下して全身炎症が生じることを见出し、その详细な仕组みを解明しました。本研究の成果は、炎症性肠疾患の発症机序の解明や、治疗薬の开発につながる重要な基盘的知见です。

本研究成果は、1月4日付けでDevelopmental Cell誌にオンライン掲載されました。

【用语解説】

(注1)オートファジー
细胞内の物质分解系。2重の膜で细胞内物质を囲い込み、リソソームに送り込むことで分解する。様々な物质のターンオーバーに働くほか、特定の物质をターゲットとすることがある(选択的オートファジー)。本研究成果では、选択的オートファジーが重要な役割を担っている。

(注2)肠管バリア机能
肠管の管腔内には肠内细菌や経口摂取した物质があり、それが体内に漏れ出ないように、肠管上皮细胞の接着が物理的なバリアとして働いている。近年の研究から、肠管バリア机能は肠管の免疫系と肠内细菌の相互作用によって异常をきたす场合があり、バリア破绽は种々の炎症性疾患の原因となることが明らかになってきている。

(注3)肠管干细胞
肠管上皮组织にある未分化な细胞。これが増殖、分化することで、上皮组织の新陈代谢が行われる。上皮细胞が损伤を受けると、肠管干细胞の増殖が活発になり、损伤が修復される。

(注4)シグナルプラットフォーム
细胞内のシグナルを活性化する「场」。细胞内シグナルを伝达する分子が会合することで、効率的なシグナル伝达が行われる。

(注5)修復応答
组织を构成する细胞に损伤が生じた场合、损伤细胞を除去し、それを补う応答が起きる。ショウジョウバエのみならず、ヒトの小肠にも肠管干细胞があり、これの分裂と分化が肠管上皮组织の维持に重要である。修復応答は损伤の程度に応じている必要がある(恒常性の维持)。したがって、修復応答が不足して损伤を补填できない场合に加え、过剰な损伤応答が起きてしまう场合も、肠管バリア机能の破绽が生じることが明らかになりつつある。

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问い合わせ先

东北大学大学院薬学研究科
担当 矢野 環 准教授
电话 022-795-4555
E-mail: tamaki.yano.e7*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)