喘息病態における好酸球ETosisと気道上皮細胞の相互作用に関する分子生物学検討
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21K08434
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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 54020:Connective tissue disease and allergy-related
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
竹田 正秀 秋田大学, 医学系研究科, 講師 (30466594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植木 重治 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (60361234)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 好酸球 / ETosis / 気道上皮細胞 / DNA traps / galectin-10 / サイトカイン / 喘息病態 |
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| Outline of Research at the Start |
難治性喘息の存在が示すように、喘息のさらなる病態解明は喫緊の課題である。我々は近年、好酸球が過剰な刺激を受けた際にETosisという細胞死を起こすこと、ETosisの結果、好酸球内のgalectin-10が放出され、また細胞外トラップと呼ばれるクロマチン線維が放出されることを報告した。galectin-10や細胞外トラップは炎症局所で放出され、気道上皮細胞にも作用することが考えられるが、気道上皮細胞の機能に影響を与えるかは報告されていない・以上から本研究では①galectin-10が気道上皮細胞機能に与える影響、②細胞外トラップが気道上皮細胞機能に与える影響について明らかにすべく研究を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
喘息患者の気道上皮周囲には好酸球の集積が多数みられることが知られている。好酸球は気道局所で活性化し、ETosisをきたすことが考えられる。ETosisをきたし
た好酸球からは、galectin-10や細胞外トラップとして知られる、DNA Trapsが放出されることが報告されている。喘息の炎症局所では、気道上皮細胞と好酸球の相互作用によって、気道上皮細胞からのサイトカイン産生や粘液産生機構に影響がある可能性がある。本研究では、気道上皮細胞と活性化によりETosisをきたした好酸球との相互作用について研究を行う。
2022年度は、好酸球ETosisによって放出されるDNA trapsが気道上皮細胞の細胞機能に与える影響について検討した。具体的には、ウェルプレート上でPMAにより好酸球を刺激しETosisを引き起こす。その後DNA trapsを溶解するDNase添加群、非添加群に分け、パラホルムアルデヒドを用いて固定を行う。その状態で気道上皮細胞株NCI-H292を発育させ、24時間後の形態変化を観察した。その結果、ウェルプレート上にDNA trapsが存在している群では、気道上皮細胞の発育が悪く、DNA trapsが気道上皮細胞の発育に関与することが示唆された。加えて培養上清についてBioplexを用いて気道上皮細胞からのサイトカイン産生について、検討した。その結果DNA traps存在群にてTSLPやIL-8の産生が亢進していた。特にTSLPは近年喘息病態への関与が注目されており、好酸球と気道上皮細胞の相互作用によってTSLP産生が亢進することは、好酸球性炎症による喘息病態の解明にも関わる重要な知見であると考えている。
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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
2021年度はgalectin-10の気道上皮細胞機能に与える影響を検討でき、2022年度は、好酸球DNA trapsが気道上皮細胞機能に与える影響について特に、分化能やサイトカイン産生について当初の予定通り検討することができた。2023年度はDNA trapsが気道上皮細胞の分化に与える影響についてxcelligence systemを用いて詳細に検討していく予定である。また、気道上皮細胞のタイトジャンクションに対する影響についても検討していく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
好酸球ETosisによって放出される、galectin-10やDNA trapsが気道上皮細胞の分化能に関わっていることについて、xcelligence systemを用いて検討を行っていく。また、我々は近年、好酸球ETosisによるDNA trapsを抽出することに成功した。これまでは、ウェルプレートの下層にDNA traps、その上から気道上皮細胞を発育させる実験系であったが、このDNA traps抽出液を用いることで、気道上皮細胞株を先に発育させたうえで、その後にDNA traps抽出液を加えることで、サイトカイン産生能やタイトジャンクションへの影響などについても検討を加えていきたいと考えている。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
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[Presentation] EGPAの微小血栓におけるEETs / EETosisの証明2021
Author(s)
竹田正秀, 植木重治, 橋本哲平, 上出庸介, 福地峰世, 宮部結, 菅野恭子, 竹内啓喜, 岡伸行, 中山勝敏, 谷口正実, 松井聖
Organizer
第61回日本呼吸器学会学術講演会
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