閉塞性胆汁症実験下におけるラット肝細胞におけるCl-/HCO3-交換活性の適応的ダウンレギュレーション

Adaptive downregulation of Cl-/HCO3- exchange activity in rat hepatocytes under experimental obstructive cholestasis.

• Gisel S Miszczuk
• Jesus M Banales
• Andrés E Zucchetti
• Gerardo B Pisani
• Andrea C Boaglio
• Elena Saez
• Juan F Medina
• Marcelo G Roma
• Fernando A Crocenzi

抄録

閉塞性胆汁症では、胆汁の流れを減少させ、管腔内圧力の上昇および胆汁塩およびビリルビンの有害なレベルによって引き起こされる胆管の損傷を最小化することを目的とした統合的な適応応答が存在する。アニオン交換体2（AE2）によって駆動されるカニューキュラー重炭酸塩の分泌は、カニューキュラー胆汁塩に依存しない胆汁の流れを決定する重要な因子である。本研究では、総胆管結紮術（BDL）を受けたラットの肝細胞において、胆汁性胆汁への適応反応の一部としてAE2の発現や活性が低下しているかどうかを調べた。BDL を 4 日間行った後，新鮮な肝細胞では，AE2 mRNA 発現（定量的リアルタイム PCR による測定）および AE2 タンパク質の総量（ウエスタンブロットによる評価）のいずれにも変化が見られなかった．しかし，BDL は SHAM 対照群と比較して，細胞膜画分中の AE2 タンパク質の発現を低下させた．また，BDL および SHAM ラットの初代培養肝細胞で測定した AE2 活性（JOH-，mmol/L/min）は，BDL 群で対照群に比べて減少した（1.9±0.3 vs. 3.1±0.2，p<0.005）．一方，cAMP 刺激による AE2 活性は SHAM 群と BDL 群で差がなかった（3.7±0.3 vs. 3.5±0.3）ことから，BDL 後に異常に内包化したままの AE2 含有細胞内小胞の管状膜への挿入を cAMP が刺激していることが示唆された．以上の結果から、胆汁圧を下げることを目的とした胆汁性胆汁症における新たな適応機構の存在が示唆され、肝細胞における AE2 の内在化は、胆管内 HCO3-出力の低下と胆汁流量の減少をもたらす可能性がある。

In obstructive cholestasis, there is an integral adaptive response aimed to diminish the bile flow and minimize the injury of bile ducts caused by increased intraluminal pressure and harmful levels of bile salts and bilirrubin. Canalicular bicarbonate secretion, driven by the anion exchanger 2 (AE2), is an influential determinant of the canalicular bile salt-independent bile flow. In this work, we ascertained whether AE2 expression and/or activity is reduced in hepatocytes from rats with common bile duct ligation (BDL), as part of the adaptive response to cholestasis. After 4 days of BDL, we found that neither AE2 mRNA expression (measured by quantitative real-time PCR) nor total levels of AE2 protein (assessed by western blot) were modified in freshly isolated hepatocytes. However, BDL led to a decrease in the expression of AE2 protein in plasma membrane fraction as compared with SHAM control. Additionally, AE2 activity (JOH-, mmol/L/min), measured in primary cultured hepatocytes from BDL and SHAM rats, was decreased in the BDL group versus the control group (1.9 ± 0.3 vs. 3.1 ± 0.2, p<0.005). cAMP-stimulated AE2 activity, however, was not different between SHAM and BDL groups (3.7 ± 0.3 vs. 3.5 ± 0.3), suggesting that cAMP stimulated insertion into the canalicular membrane of AE2-containing intracellular vesicles, that had remained abnormally internalized after BDL. In conclusion, our results point to the existence of a novel adaptive mechanism in cholestasis aimed to reduce biliary pressure, in which AE2 internalization in hepatocytes might result in decreased canalicular HCO3- output and decreased bile flow.