ボツリヌス神経毒素複合体の宿主腸管上皮細胞バリア通過機構の解明

阐明肉毒杆菌神经毒素复合物穿过宿主肠上皮细胞屏障的机制

基本信息

批准号：
18050020
负责人：
藤永由佳子
金额：
$ 4.03万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18050020/
关键词：
ボツリヌス毒素腸管上皮細胞 transcytosis tight junction paracellular

项目摘要

前年度までに、ボツリヌスHAに上皮細胞間バリアを破壊する新規活性があること、およびこの活性により大量の神経毒素が腸管上皮細胞間隙から流入することが明らかになった。そこで本年度は、本活性のメカニズムをさらに詳細に解析するとともに、マウスin vivoにおいて、本活性の発現および、神経毒素の腸管吸収における意義を解析した。1)HAの上皮細胞間バリア破壊機構の解析16S毒素よりNAP-16成分(HAとNTNHの複合性)を単離し、以下の実験に用いた。NAP-16のTER低下活性をapicalから添加した場合と、basolateralから添加した場合で比較したところ、basolateralから添加した場合、apicalから添加した場合よりも少ない用量で作用を示し、作用を発現するまでの時間も短いことが観察された。このことからHAの作用点はbasolateral側細胞膜上にあることが推察された。抗HA抗体をbasolataral側に添加する実験系により、HAの作用点がbasolateral側細胞膜上にあることが明らかになった。したがって、16S毒素はまずapicalからtranscytosisによりbasolateral側へ移行し、basolateral側から細胞間接着を破壊し、その後細胞間隙から大量の神経毒素が流入する3stepメカニズムにより、巧妙に腸上皮バリアを通過していることが示唆された。2)in vivoでの本活性の発現マウス結紮腸管を用いて、HAを各種分子量のFITC-dextranと同時に添加した場合、HAによるFITC-dextranの体内移行が顕著に増大した。HRPや12S毒素の体内移行もHAは促進した。従って、HAはin vivoにおいても腸管上皮細胞間バリアを破壊することが明らかになった。

到上一年，据透露，肉毒杆菌HA具有破坏上皮间屏障的新活性，并且这种活性导致大量神经毒素在肠上皮细胞中流经缝隙。因此，今年我们更详细地分析了该活性的机制，并分析了该活性在体内小鼠和神经毒素的肠道吸收的重要性。 1）分析HA之间的上皮上屏障机理。从16S毒素中分离出NAP-16成分（HA和NTNH的组合），并在以下实验中使用。当比较NAP-16的降低TER降低活性是从顶端和基底外侧添加的时，观察到，从基底外侧添加时，发现该效果的剂量比添加的剂量较小，并且效果所需的时间更短。这表明HA的作用点在基底外侧细胞膜上。一个实验系统，其中将抗HA抗体添加到底层侧面表明HA的作用点在基底侧的细胞膜上。因此，有人提出，16S毒素首先通过转胞胞病术从根尖到基底外侧迁移，从基底外侧偏离细胞细胞的粘附，然后通过三步机制通过肠上皮屏障，其中大量的神经毒素流从细胞间隙中流出。 2）当使用小鼠结扎的肠道与各种分子量的FITC-脱骨同时添加HA时，该活性在体内表达时，HA将FITC-DEXTRAN的内在化显着增加。 HA还促进了体内HRP和12S毒素的转移。因此，已经表明，HA还破坏了体内的刻板间上皮屏障。