analysis of osteoclasts involved in hearing loss and balance disorder
| Project/Area Number |
19K09855
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
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| Research Institution | 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター) (2022)
Keio University (2019-2021) |
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Principal Investigator |
神崎 晶 独立行政法人国立病院機構(東京医療センター臨床研究センター), その他部局等, 室長 (50286556)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 破骨細胞 / 中耳炎 / 動物モデル / 難聴 / 骨溶解 / 耳小骨 / LPS / 骨吸収 / 骨破壊 / 平衡障害 / 内耳 |
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| Outline of Research at the Start |
今回、中耳炎によって生じる聴力障害と平衡障害において骨密度が低下する原因は、いずれも破骨細胞が影響を及ぼすことが考えられており、以下3点について解析する。
１）骨溶解の過程で破骨細胞が発現している。さまざまな病態(感染、がん) や治療（人工内耳電極植込み、局所ステロイド投与）において破骨細胞の発現の変化を観察する。破骨細胞の発現パターンや破骨細胞数を経時的に観察した報告はない。２）平衡障害による運動量低下のため、全身の骨密度が低下する。その機序について解明する。３）臨床で認められるビスフォスフォネート製剤投与による副作用（顎骨壊死や外耳道真珠腫）に関して上記部位の破骨細胞発現を解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
目的）中耳炎における耳小骨の骨吸収の機序を解明するため、過去にLipopolysaccharide（LPS）単回投与によって耳小骨内で破骨細胞が血管周囲に誘導される可能性を示した。本研究では、LPS単回投与により得られた中耳洗浄液中のサイトカインと耳小骨は骨細胞との関連を解析した。
方法）破骨細胞の局在を3次元的に解析するために、破骨細胞を赤色蛍光タンパク質で可視化できるTRAP-tdTomatoマウスを用いて、2種類の中耳炎モデルを作製した。「急性中耳炎モデル」として、マウス鼓室内に緑膿菌由来LPSを投与した。別個体に生理食塩水（生食）を鼓室内投与し、対照群とした。投与3日後にマウスを犠牲死させ、生食を用いて中耳を洗浄し、洗浄液中のサイトカインを測定した。さらに単離したツチ骨を透明化処理し共焦点レーザー走査型顕微鏡を用いてツチ骨における破骨細胞の局在を観察した。
TRAP-tdTomatoマウスの右耳にLPSを含んだハイドロゲル、左耳に生理食塩水ゲルを鼓室内投与し新たな中耳炎モデルの作製を試みた。投与1日後、3日後、7日後の耳骨胞中ゲルの残存と鼓膜穿孔の閉鎖の進行を観察した。
結果）急性中耳炎モデルマウスの中耳洗浄液をサイトカインアレイにより解析すると、LPS投与で特異的に上昇しているサイトカインがある一方で、炎症性サイトカインの一部は生食投与によっても誘導されていた。生食投与群と比較して有意に洗浄液中のIL-6が上昇していた耳のツチ骨を透明化し観察したところ、骨表面及び骨内部の血管周囲にTRAP-tdTomato陽性の破骨細胞が出現していた。
さらに、33G針を用いてゲルを投与した難聴中耳炎モデルマウスでは、3日後、7日後の耳骨胞において投与ゲルの縮小や消失がみられた。また、残存していた投与ゲルは耳骨胞前方に留まっていた。投与7日後の鼓膜にて、穿孔の閉鎖を確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナで2021年までは進みにくかったが、2022年度は日本耳科学会報告も完了し、論文作成を実施しているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究成果を英文誌に投稿するため準備中である。
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Report
(4 results)
Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Three cases of otitis media caused by Mycobacterium abscessus subsp. abscessus: Importance of medical treatment and efficacy of surgery2021
Author(s)
Nishiyama Y, Nishiyama T, Kanzaki S, Oishi N, Fujioka M, Yamada H, Ebisuno C, Kaiho M, Uwamino Y, Fukano H, Hoshino Y, Hasegawa N, Ogawa K.
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Journal Title
J Infect Chemother
Volume: 27
Issue: 8
Pages: 1251-1257
DOI
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Peer Reviewed
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