[3Dp] Digestion, Absorption

[3Dp-01] Serotonin-mediated excitation of submucosal neurons by luminal stimulation of geraniol in the mouse colon

*Ryuga Kudo^1,3, Takuto Sugawara², Atsukazu Kuwahara³, Takaharu Kozakai^1,2,3 (1. Yamagata Univ. Graduate School of Science and Engineering, 2. Yamagata Univ. Faculty of Science, 3. Yamagata Univ. Faculty of Education, Art and Science)

Keywords:Colon, Geraniol, Serotonin, submucosal neuron, Ussing-Chamber short-circuit technique

【目的】大腸における粘膜下神経の興奮は能動的Cl⁻分泌を誘導し，水分泌を促進させ，排便促進や腸管発酵に寄与している．我々は，香料として食品利用されているゲラニオール（GOH）が摘出結腸の管腔側から能動的Cl⁻分泌を促進することを報告した（工藤ら，2022年食品科学工学会東北支部会）．しかし，その作用機序は不明なままである．そこで，腸EC細胞から放出されるセロトニン（5-HT）に注目し，管腔側GOHの作用機序を解明した.

【方法】ICRマウス（オス，7-9 週齢）の遠位結腸組織から平滑筋を剥離した上皮組織（粘膜下神経叢を含む）標本をUssing-chamberに装着し，Krebs ringer 緩衝液で培養した．各種阻害剤を含む前培養の30分後に1 mM GOHで管腔側を刺激し，短絡電流値（能動的イオン流）を測定した．血液側培養液へ放出された5-HT濃度はELISAにて測定した．Olfr43/403のmRNA量は定量的PCR法で解析し，Olfr 43/403と5-HTの共局在は免疫組織化学染色で検討した．

【結果】GOH誘導性Cl⁻分泌は，TTX，アトロピンおよびVIP受容体阻害剤（PG97-269）により有意に抑制された．また，管腔側GOH刺激は血液側への5-HT放出を有意に促進し，5-HT₃および5-HT₄受容体の阻害はGOHの効果を有意に抑制した．さらに，遠位結腸のOlfr43/403のｍRNA量は近位結腸より高値であり，5-HTとOlfr 43/403の共局在が一部のEC細胞で認められた.
　つまり、GOHは腸EC細胞から血液側への5-HT放出を促進し，5-HT受容体を介して粘膜下神経を興奮させ，AChやVIPの放出を誘導することで能動的Cl⁻分泌を引き起こす．この知見は、GOHなどの香料化合物が腸内分泌細胞に認識され，腸管神経を興奮させることで生理機能を発揮し得る可能性を示す．