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浦上財団研究報告書

Vol.30（2023）＜令和元年度助成＞

摂食環境とワサビ・マスタードによる腸管蠕動運動の促進
柴崎

貢志（長崎県立大学 看護栄養学部 栄養健康学科 細胞生化学研究室）

腸管内分泌（EC）細胞は消化管の粘膜上皮層のわは TRPA1 が活性化しなかった（図 1A, B）。一方、ずか数％を占めるマイナーな細胞群であるが、食餌AITC 依存的な TRPA1 活性化電流は、中性（pH7）性脂質や糖質を感知すると様々なホルモンを分泌す条件下よりも、弱アルカリ条件下（pH8.5）で有意ることで消化や食欲、代謝を制御する。EC 細胞にはに増大した（図 1C, D）。これらの結果より、研究実

TRPA1 が特異的に発現している 。TRPA1 はワサビ

施者の仮説どおり、腸内環境がアルカリに傾いた場やマスタードに含まれるアリルイソチオシアネート合にワサビやマスタード由来の AITC が作用すれば、（AITC）によって活性化する 。そして、腸管におEC 細胞で通常よりも大きな TRPA1 活性化が起こる

いては EC の TRPA1 活性化に伴い、セロトニンが分ことが明らかになった（図 1）。

1)2)

泌することで腸管蠕動運動が促進する 。申請者は

次 に ど の 程 度 の 弱 ア ル カ リ か ら AITC 依 存 的 な

以前に TRPA1 はアルカリによっても活性化し、血TRPA1 活性化電流の増大がみられるのかを中性条件

管痛や膵炎を惹起することを報告している 。

下（pH7.5）と 3 つのアルカリ条件下（pH7.8、8.2、TRPA1 は複数のリガンドが作用するとそれぞれのリ8.5）にて、電気生理学的に解析した（図 2）。そのガンドに対する活性化閾値が低下することで応答性結果、AITC 依存的な TRPA1 活性化電流の増大は、が増強する synergistic effect を有する。つまり、消pH7.8 以上の弱アルカリ条件から認められることが化しにくい肉などを多く食べ、腸内環境がアルカリ明らかとなった（図 2A-C）。これらの結果より、腸性に傾いた場合にワサビやマスタード由来の AITC内環境が少しでもアルカリに傾いた状態でワサビやが作用すれば、通常よりも大きな TRPA1 活性化がマスタード由来の AITC が作用すれば、EC 細胞で通起こり、腸管蠕動運動が著しく促進すると考えられ

常よりも大きな TRPA1 活性化が起こり、消化吸収る。そして、この蠕動運動促進が消化を助けているを促進するための腸管蠕動運動の促進が起こる可能可能性が高い。味覚への嗜好性に加え、このような性が示唆された。

1)

3)

生理学的背景事情を有するがゆえに肉を食べる際にそこで次に、WT マウスから小腸を定期出後、腸マスタードやワサビを一緒に摂取している可能性が管を 1 cm の長さに切り出してトランスデューサー高いと研究実施者は考えた。に取り付けた。そして、ex vivo の腸管収縮活動を電

そこで、本研究では、この仮説を検証し、摂食環気生理学的に解析した（図 3）。上述した EC 細胞の境に応じて TRPA1 活性が変化し、消化吸収を促進

電気生理学解析の結果と一致し、pH7.4 条件に対ししているのかを検証した。て、pH8.5 のアルカリ条件は腸管収縮活動には影響

野生型（WT）マウスの腸管から EC 細胞を単離を与えなかった（図 3）。一方、AITC 投与は腸管収し、電気生理学実験を行った。細胞に AITC を中性縮活動を増大させた（図 3）。AITC を pH8.5 のアル（pH7）、弱アルカリの 2 条件で投与し、AITC によ

カリ条件で投与すると、AITC 依存的な腸管収縮活動

る TRPA1 活性化がアルカリ条件で増大するのかをは pH7.4 条件よりもさらなる増大を見せた。

検証した。EC 細胞は、pH8.5 のアルカリ条件のみで摂食環境とワサビ・マスタードによる腸管蠕動運動の促進

A

BCDFigure 1

アルカリ pH が AITC 誘発性の TRPA1 電流に及ぼす影響

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ABCFigure 2

様々なアルカリ pH が AITC 誘発性の TRPA1 電流に及ぼす影響

摂食環境とワサビ・マスタードによる腸管蠕動運動の促進

Figure 3アルカリ pH が AITC 誘発性の TRPA1 活性化を介して、腸管蠕動運動に及ぼす影響

以上の結果より、腸内環境がアルカリ性に傾いた
場合にワサビやマスタード由来の AITC が作用すれば、通常よりも大きな TRPA1 活性化が起こり、腸管蠕動運動が著しく促進することを見出した。味覚的な嗜好性に加えて、このような生理学的アドバンテージを有するがゆえに、本能的に刺身にワサビ、ステーキにマスタードを用いている可能性があると考えられる。
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辞本研究課題の遂行にあたり、とても温かい対応をして下さった公益財団法人 浦上食品・食文化振興財団の皆様に深く感謝申し上げる。本研究課題の遂行中に研究実施者の異動があった。また、新型コロナウイルスの感染拡大などもあり、実験機器の整備遅延、研究室学生の自宅待機、研究試薬・機材の大幅な納品遅れなどが重なり、研究課題の遂行に難儀をした。このため、当初の研究計画を延長して、研究課題の遂行を行った。
完全に予定通りの研究遂行とはいかなかったが、今後、さらに研究を継続し、一流学術誌に本研究成果を発表予定にしている。
公益財団法人 浦上食品・食文化振興財団の皆様のサポートに厚くお礼申し上げます。

参考文献

1) Nozawa K, Kawabata-Shoda E, Doihara H, Kojima R,O k a d a H , M o c h i z u k i S , S a n o Y, I n a m u r a K ,Matsushime H, Koizumi T, Yokoyama T, Ito H. TRPA1
regulates gastrointestinal motility through serotoninrelease from enterochromaffin cells. PNAS
106(9):3408-13, 2009.
2) Story GM, Peier AM, Reeve AJ, Eid SR, Mosbacher J,Hricik TR, Earley TJ, Hergarden AC, Andersson DA,Hwang SW, McIntyre P, Jegla T, Bevan S, Patapoutian
A. ANKTM1, a TRP-like channel expressed in
nociceptive neurons, is activated by cold
temperatures. Cell 112(6):819-29, 2003.
3) Fujita F, Uchida K, Moriyama T, Shima A, Shibasaki K,Sokabe T & Tominaga M. Intracellular alkalization
causes painsensation through TRPA1. Journal of
Clinical Investigation 118, 4049-57, 2008.

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浦上財団研究報告書

Vol.30（2023）

Food intake and intestinal environments
promote intestinal motility
Koji SHIBASAKI
Laboratory of Neurochemistry, Department of Nutrition Science, University of Nagasaki
Abstract
It has been reported that TRPA1 is activated by various stimuli including cold
temperature (<17°C), allyl isothiocyanate (AITC in Wasabi and mustard oil),extracellular alkaline conditions and mechanical stimuli. All TRP channels haveunique properties referred to as synergistic effects. If we apply two different
agonists, the threshold of each agonist can be effectively reduced. Thus, we
can observe significant TRP channel activation via the combination of two
different agonists. This background suggests that TRPA1 could be potentiatedby weak alkaline conditions. In this study, we examined this possibility via
an electrophysiological experiment. We prepared enteroendocrine cells andexamined the effects of extracellular alkaline conditions on TRPA1 activation
by AITC. Although we failed to observe TRPA1 activation at weak alkalineconditions, AITC-activated TRPA1 currents were significantly potentiated underalkaline conditions, compared with those at normal pH (pH7.4). These results
indicate that alkaline conditions significantly reduce the thresholds for AITCresponses. Furthermore, we revealed that these properties promote intestinalmotility. Thus, we consider that the physiological meaning of Wasabi withSashimi or Mustard with Steak is the promotion of digestion and the absorptionof proteins through an enhancement of intestinal motility.