腸の“制御弁”機能を発見(Control valve discovered in gut’s plumbing system)

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2026-01-12 ノースウェスタン大学

Northwestern Universityの研究チームは、消化管に存在する新たな「制御弁(control valve)」の役割を初めて明らかにした。この構造は、小腸や大腸で食物や液体の移動を調節するだけでなく、腸内環境の恒常性や免疫応答にも関与することが示された。研究では分子マーカーと高解像度イメージングを用いて、これまで誤って「単なる筋構造」と考えられていた領域が、実際には能動的に開閉する制御機構であることを証明した。制御弁は、腸蠕動運動だけでなく、微生物叢と宿主免疫との対話に影響を及ぼし、炎症性腸疾患や腸運動障害の病態解明に新たな視点を提供する。こうした機能は、腸管の自律神経制御やセンサーとしての役割を持つ可能性があり、今後は腸疾患の治療標的やバイオセンサー開発への応用が期待される。

腸の“制御弁”機能を発見(Control valve discovered in gut’s plumbing system)
By studying one of the world’s most widely used laxatives, Northwestern researchers have uncovered a key molecular switch that helps control the gut’s “water faucet.”

<関連情報>

非典型的なカルシウム非依存性TRPM4活性化が腸液恒常性を制御する Noncanonical calcium-independent TRPM4 activation governs intestinal fluid homeostasis

Yaru Liu,Jinhong Hu,Chu Xue,Wenjie Huang,Sofia Ievleva,Wei Lü,Juan Du & Zhengyu Cao
Nature Communications  Published:08 January 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-68014-7 An unedited version of this manuscript

Abstract

Imbalance in intestinal fluid homeostasis leads to nutrient malabsorption, intestinal tissue destruction, and systemic inflammation. Transient receptor potential melastatin 4 (TRPM4) is a calcium-activated, non-selective monovalent cation channel converting chemical signals (Ca2+) into electrical signals (membrane depolarization). Here, we show the TRPM4 channel as a direct target of bisacodyl (BIC), a widely used clinical drug for chronic constipation management, and its active metabolite, deacetyl bisacodyl (DAB). DAB-induced laxative effects are abolished in global and intestinal epithelium-specific TRPM4-knockout mice, establishing the essential role of TRPM4 in intestinal fluid regulation. Furthermore, our structural work reveals DAB bound to an uncharacterized pocket, marking it as a non-Ca2+ TRPM4 agonist and unveiling a noncanonical Ca2+-independent activation mechanism. Additionally, we delineate a signaling axis, TRPM4 → VGCC/NCX → ANO1, that governs ion homeostasis in the epithelium. Together, these findings establish TRPM4 as a key regulator of intestinal fluid balance and reveal its noncanonical calcium-independent activation as a therapeutic strategy for constipation.

医療・健康
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