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重力変化による極限ストレス下での免疫記憶の成立・維持・再活性化の制御とその破綻

Publicly Offered Research

Project Area"LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE"
Project/Area Number 18H04973
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

前川 洋一  岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10294670)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords免疫記憶 / Th1/Th17 / ミトコンドリア / 代謝 / 重力変化ストレス / 免疫代謝 / 重力センサー / メモリーT細胞 / 重力ストレス / 炎症
Outline of Annual Research Achievements

過重力ストレスがCD4T細胞の機能的分化に影響を及ぼすことを試験管内の実験にて見出しているため、この影響が生体でも観察されるか否かについて検討した。試験管内でOT-II CD4T細胞を活性化させると、中立条件ではガンマ-インターフェロン(IFN-g)産生を特徴とするTh1へと分化する。一方、過重力環境(5G)で同様に活性化させるとIFN-g産生が低下しIL-17産生が増加することから、Th17へと分化が変化したと考えられる。Th17は炎症を制御する細胞であり、種々の疾患と関連している。上記の知見から、過重力ストレスによりTh17関連の病態が影響を受けるのではと考えた。この仮説について、マウス実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を用いて検証した。マウスEAEは、ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク由来ペプチド(MOGペプチド)を免疫することで四肢麻痺等を発症するヒト多発性硬化症のマウスモデルである。マウスEAEの病態にはTh17が関与することが明らかとなっている。免疫1日前から2G環境で飼育を始め、免疫10日後からEAEスコアの測定を開始した。2G群は1G対照群より発症が早く、またより重篤な症状を呈した。また、MOGペプチド免疫マウスの脾臓細胞では、2G群でIFN-g産生の低下が認められた。しかし、IL-17産生の増加は観察されなかった。
以上の結果を考察すると、2G群でIL-17産生の増加が認められないにもかかわらず病態が悪化したのは、IFN-g産生が低下したためではないかと考える。EAEにおいてIFN-gはneuro-protectiveな作用があるとの報告がある。また、試験管内5G条件ではIL-17産生が増加したが生体を用いた2Gでは増加が認められなかったことから、過重力ストレスが量依存的にIL-17産生に影響を及ぼす可能性が考えられる。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] How does spaceflight affect acquired immune system?2020

    • Author(s)
      T. Akiyama, K. Horie, E. Hinoi, M. Hiraiwa, A. Kato, Y. Maekawa, A. Takahashi, S. Furukawa
    • Journal Title

      NPJ Microgravity.

      Volume: 0 Issue: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41526-020-0104-1

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Regulation of membrane phospholipid asymmetry by Notch-mediated flippase expression controls the number of intraepithelial TCRαβ+CD8αα+ T cells2019

    • Author(s)
      Chieko Ishifune, Shin-ichi Tsukumo, Yoichi Maekawa, Katsuto Hozumi, Doo Hyun Chung, Chihiro Motozono, Sho Yamasaki, Hiroyasu Nakano, Koji Yasutomo
    • Journal Title

      PLOS Biology

      Volume: 印刷中

    • NAID

      120006812006

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neutrophil Elastase Damages the Pulmonary Endothelial Glycocalyx in Lipopolysaccharide-Induced Experimental Endotoxemia2019

    • Author(s)
      Kodai Suzuki, Hideshi Okada, et al
    • Journal Title

      American Journal of Pathology

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The circulating immunoglobulins negatively impact on the parasite clearance in the liver of Leishmania donovani-infected mice via dampening ROS activity2018

    • Author(s)
      Srinontong Piyarat、Wu Zhiliang、Sato Katsuya、Nagaoka Hitoshi、Maekawa Yoichi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 506 Issue: 1 Pages: 20-26

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.10.055

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Gravitational stress induces the metabolic change in activated CD4 T cells via dysregulation of mitochondria function2019

    • Author(s)
      Yoichi Maekawa
    • Organizer
      日本免疫学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Plasmodium yoelii感染におけるActivation-induced cytidine deaminaseの役割2019

    • Author(s)
      前川洋一、田端みずほ、呉 志良
    • Organizer
      第88回日本寄生虫学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] CD4+ T cells are affected by the gravitational stress via the change of energy metabolism2018

    • Author(s)
      Yoichi Maekawa
    • Organizer
      第47回日本免疫学会総会・学術集会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 旋毛虫(Trichinella pseudospiralis)感染によるIgA腎症の改善2018

    • Author(s)
      中山さわ、呉 志良、高田依里佳、北山雄一、志知 豊、長野 功、前川洋一
    • Organizer
      第74回日本寄生虫学会 西日本支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] AID欠損マウスにおけるマラリアの解析2018

    • Author(s)
      田端みずほ、呉 志良、前川洋一
    • Organizer
      第74回日本寄生虫学会 西日本支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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