腸管GliaはPLP1を発現している。

腸管Gliaはpreteolopid protein 1(PLP1)を発現している。

PLP1はミエリンタンパクであり、主に中枢神経系におけるオリゴデンドロサイトに発現している。

腸管GliaのマーカーであるGFAPよりも多く発現している。

Rao M, Nelms BD, Dong L, Salinas-Rios V, Rutlin M, Gershon MD, Corfas G. Enteric glia express proteolipid protein 1 and are a transcriptionally unique population of glia in the mammalian nervous system. Glia. 2015 Nov;63(11):2040-2057.
Rao M, Nelms BD, Dong L, Salinas-Rios V, Rutlin M, Gershon MD, Corfas G. Enteric glia express proteolipid protein 1 and are a transcriptionally unique population of glia in the mammalian nervous system. Glia. 2015 Nov;63(11):2040-2057.

Rao M, Nelms BD, Dong L, Salinas-Rios V, Rutlin M, Gershon MD, Corfas G. Enteric glia express proteolipid protein 1 and are a transcriptionally unique population of glia in the mammalian nervous system. Glia. 2015 Nov;63(11):2040-2057.

全身性の炎症と腸管のグリア細胞の反応

結果:全身性の炎症はGFAPとS100βは変化する。GFAPとS100βの変化は炎症の強さと時間に依存する。

Summary

LPSの投与は神経系の炎症が引き起こされることが知られている。腸管においても中枢神経系に発現しているグリア細胞が発現しており、腸管のグリア細胞も中枢神経系のグリア細胞と同じ反応が引き起こされるかを確認した。

ラットにLPS(2.5mgkg-1)腹腔内投与後1時間、24時間、1週間に、腸管(十二指腸、盲腸、大腸)におけるグリア細胞のマーカーであるGFAPとS100βを解析した。

刺激後24時間ではすべての部位(十二指腸、盲腸、大腸)においてS100βが増加したが、刺激後1週間では低下した。

GFAPにおいても高濃度のLPS(0.25 or 5mgkg-1)刺激では24時間後ではすべての部位(十二指腸、盲腸、大腸)において増加した。

da Cunha Franceschi R, Nardin P, Machado CV, Tortorelli LS, Martinez-Pereira MA, Zanotto C, Gonçalves CA, Zancan DM. Enteric glial reactivity to systemic LPS administration: Changes in GFAP and S100B protein. Neurosci Res. 2017 Jun;119:15-23.

da Cunha Franceschi R, Nardin P, Machado CV, Tortorelli LS, Martinez-Pereira MA, Zanotto C, Gonçalves CA, Zancan DM. Enteric glial reactivity to systemic LPS administration: Changes in GFAP and S100B protein. Neurosci Res. 2017 Jun;119:15-23.
da Cunha Franceschi R, Nardin P, Machado CV, Tortorelli LS, Martinez-Pereira MA, Zanotto C, Gonçalves CA, Zancan DM. Enteric glial reactivity to systemic LPS administration: Changes in GFAP and S100B protein. Neurosci Res. 2017 Jun;119:15-23.

Calciuneurinは腸管のグリア細胞に作用し、小腸の炎症やバリア機能に影響を及ぼす。

Calciuneurinは神経系に多く発現している分子であり、神経の可塑性に作用することが知られている。Calciuneurinをノックアウトしたマウスでは、小腸の粘膜層におけるGFAP発現が減少しており、炎症と腸管バリア透過性の亢進が関連していた。

Fujita M, Yagi T, Okura U, Tanaka J, Hirashima N, Tanaka M. CalcineurinB1Deficiency in Glial CellsInducesMucosalDegeneration and Inflammationin MouseSmall Intestine. Biol Pharm Bull. 2018;41(5):786-796. 
Fujita M, Yagi T, Okura U, Tanaka J, Hirashima N, Tanaka M. CalcineurinB1Deficiency in Glial CellsInducesMucosalDegeneration and Inflammationin MouseSmall Intestine. Biol Pharm Bull. 2018;41(5):786-796. 

Fujita M, Yagi T, Okura U, Tanaka J, Hirashima N, Tanaka M. Calcineurin B1 Deficiency in Glial Cells Induces Mucosal Degeneration and Inflammationin Mouse Small Intestine. Biol Pharm Bull. 2018;41(5):786-796. 

灯台下暗し

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ヒントは意外と足元に転がっているかもしれません。

Levy M, Thaiss CA, Zeevi D, Dohnalová L, Zilberman-Schapira G, Mahdi JA, David E, Savidor A, Korem T, Herzig Y, Pevsner-Fischer M, Shapiro H, Christ A, Harmelin A, Halpern Z, Latz E, Flavell RA, Amit I, Segal E, Elinav E. Microbiota-Modulated Metabolites Shape the Intestinal Microenvironment by RegulatingNLRP6 Inflammasome Signaling. Cell. 2015 Dec 3;163(6):1428-43.

線条体ニューロンとアストロサイト

線条体ニューロンとアストロサイトは相互に影響し合い、急性的に行動の過活動を引き起こし注意力を阻害する。

Nagai J, Rajbhandari AK, Gangwani MR, Hachisuka A, Coppola G, Masmanidis SC, Fanselow MS, Khakh BS. Hyperactivity with DisruptedAttention by Activation of an AstrocyteSynaptogenicCue. Cell. 2019 May 16;177(5):1280-1292.e20.

Nagai J, Rajbhandari AK, Gangwani MR, Hachisuka A, Coppola G, Masmanidis SC, Fanselow MS, Khakh BS. Hyperactivity with Disrupted Attention by Activation of an Astrocyte Synaptogenic Cue. Cell. 2019 May 16;177(5):1280-1292.e20.

炎症と腸管グリア細胞の反応(2)

腸管の炎症(1週間)は腸管のGFAPが減少する。

Detel D, Pugel EP, Pucar LB, Buljevic S, Varljen J. Development and resolution of colitis in mice with target deletion of dipeptidyl peptidase IV. Exp Physiol. 2012 Apr;97(4):486-96. 

Detel D, Pugel EP, Pucar LB, Buljevic S, Varljen J. Development and resolution of colitis in mice with target deletion of dipeptidyl peptidase IV. Exp Physiol. 2012 Apr;97(4):486-96. 

炎症と腸管グリア細胞の反応(1)

全身性の炎症は腸管のグリア細胞が反応する。

腸管の部位によってグリア細胞の反応が違う。

十二指腸、大腸ではGFAPのmRNAが増加するが、小腸では変化がない。

Rosenbaum C, Schick MA, Wollborn J, Heider A, Scholz CJ, Cecil A, Niesler B, Hirrlinger J, Walles H, Metzger M. Activation of MyentericGlia during AcuteInflammation In Vitro and In Vivo. PLoS One. 2016 Mar 10;11(3):e0151335.

Rosenbaum C, Schick MA, Wollborn J, Heider A, Scholz CJ, Cecil A, Niesler B, Hirrlinger J, Walles H, Metzger M. Activation of Myenteric Glia during Acute Inflammation In Vitro and In Vivo. PLoS One. 2016 Mar 10;11(3):e0151335.

カニは痛みを感じる。

カニは電気ショックを避ける。

痛みを与えられた脊椎動物と同じ行動を起こす。

おそらく痛みを感じているのだろう。

Magee B, Elwood RW. Shock avoidance by discrimination learning in the shore crab (Carcinus maenas) is consistent with a key criterion for pain. J Exp Biol. 2013 Feb 1;216(Pt 3):353-8.