肝臓損傷修復における肝臓中皮と腹腔マクロファージの相互作用
| Project/Area Number |
23K23918
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| Project/Area Number (Other) |
22H02655 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
朝比奈 欣治 滋賀医科大学, 実験実習支援センター, 准教授 (40345294)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | 肝臓 / マクロファージ / 中皮細胞 / 線維化 / 腹腔 / グリソン鞘 / 腹水 / 炎症 / 筋線維芽細胞 / 中皮 |
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| Outline of Research at the Start |
腹腔内の臓器や腹壁の表面は一層の中皮細胞により覆われており、腹腔は中皮により囲まれた袋とみなすことができる。腹腔内にはマクロファージが浮遊しており、臓器表面の中皮と相互作用していることが推測される。本研究では、肝臓表面の中皮細胞と腹腔マクロファージの相互作用を解析し、肝臓の創傷治癒に腹腔マクロファージが関わっていること、中皮の形態変化と肝疾患が関連することを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
腹腔内の臓器や腹壁の表面は一層の中皮細胞により覆われており、腹腔は中皮により囲まれた袋とみなすことができる。申請者はこれまで肝臓表面の中皮細胞の分化能とその役割について独自の研究を進め、肝臓が傷害を受けると筋線維芽細胞に分化し、線維化に関わることを明らかにしてきた。また、肝臓表面は腹腔内に暴露していることから、肝臓表面の中皮細胞は、腹腔内に浮遊しているマクロファージと相互作用するとの着想に至った。本研究では、1) 肝臓表面の線維化部位に動員される腹腔マクロファージの機能、2) 腹腔マクロファージと肝臓中皮細胞の相互作用、3) 肝臓表面に形成される線維化と腹腔へのアルブミン漏洩に関する研究を３年間行い、これらの細胞が肝線維化治療の標的になりうるか、新しい知見を得ることを目的とした。一年目は、マウス腹腔マクロファージや肝臓中皮細胞の相互作用を解析した。国内外において中皮細胞に着目し肝臓の線維化を研究している研究室は自分以外になく、独自の研究を続けている状態である。腹腔は現実的な治療標的になるうる可能性があり、本研究の達成により肝臓中皮の機能と腹水形成の関係が明らかにし、将来的に腹腔を標的とした新しい肝疾患治療の創造に繋がることが期待できる。また、本研究成果の波及効果として、肝臓だけでなく腹腔内の腸管や、胸腔内の肺や心臓など中皮に覆われた他の臓器の線維化に対する治療方法の開発研究にも貢献しうる可能性がある。
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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
本研究では、(1) 肝臓表面の線維化部位に動員される腹腔マクロファージの機能、(2) 腹腔マクロファージと肝臓中皮細胞の相互作用、(3)肝臓表面に形成される線維化と腹腔へのアルブミンの漏洩の解析を３年間行い、腹腔マクロファージや中皮細胞が肝疾患治療の標的になりうるかどうか新しい知見を得ることを目的とする。一年目は、予定どおり(1)の研究を中心に、(2)の研究についても解析を進めた。(1)の実験では、腹腔マクロファージをCD45、CD11b、F4/80抗体で染色し、大型および小型マクロファージを識別し、TIMD4、MHCII、CD68、CD226抗体により性状解析を行なった。腹腔マクロファージをPKH26色素で標識し、マウス腹腔内に移植することにより、腹腔マクロファージの移動を解析した。その結果、腹腔内へのchlorhexidine gluconate投与による傷害により、腹腔内から大型マクロファージが肝臓表面に移動することを明らかにした。また、移植した腹腔マクロファージを、腹腔内あるいは肝臓表面からそれぞれFACSにより単離し、QPCRにより遺伝子発現を解析した。その結果、腹腔マクロファージは傷害により、その性状を大きく変化させ、肝臓表面の線維化領域に移動し、線維化を促進することが明らかとなった。(2)の実験では、腹腔マクロファージおよび肝臓表面の中皮細胞を単離し、それぞれの細胞が発現する遺伝子の変化をRNA-seqにより解析した。その結果、腹腔内に傷害を与えると、腹腔マクロファージや中皮細胞の遺伝子発現、特に液性因子を介した相互作用に関わる遺伝子の発現変化が明らかとなった。また、これら肝臓の線維化を解析する手技を共有し、共著論文を２件発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験(1)肝臓表面の線維化部位に動員される腹腔マクロファージの機能について、多くのデーターが出ており、２年目の期間に論文にまとめる予定である。大型腹腔マクロファージの肝臓表面への接着、線維化時の浸潤を明らかにしており、さらにその移動を継時的に解析する。さらに、傷害を受けたマウス腹腔内で、大型から小型腹腔マクロファージへ分化する可能性や、小型マクロファージの肝臓線維化への動員の可能性について解析を行う。実験(2)腹腔マクロファージと肝臓中皮細胞の相互作用、については、標識した腹腔マクロファージを肝臓中皮細胞と、直接共培養、インサートを用いた共培養、培養上清を用いた培養、をそれぞれ行う。直接共培養では、マクロファージと中皮細胞をMACSにより単離し、それぞれの性質を解析する。中皮細胞が腹腔マクロファージの性質を維持する因子、腹腔マクロファージが中皮細胞を維持する因子、傷害を受けた中皮細胞が腹腔マクロファージを動員する因子を、RNA-seqにより明らかにし、これら細胞の相互作用を明らかにする。実験(3)肝臓表面に形成される線維化と腹腔へのアルブミンの漏洩、については、下大静脈へFITC-デキストランを注射し、肝臓表面からの漏洩を測定できるか条件検討を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
