肺胞内で異物を捕捉するレクチン様蛋白質ＳＰーＤによる受容体を介した炎症制御機構

• Project Area: Homeostatic inflammation: Molecular basis and dysregulation
• Project/Area Number: 24117707
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Toin University of Yokohama (2013); Tokyo Institute of Technology (2012)
• Principal Investigator: 広瀬 茂久 桐蔭横浜大学, 医用工学部, 客員研究員 (10134199)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000); Fiscal Year 2013: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2012: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
• Keywords: 肺胞サーファクタント / SP-D / ノックアウトマウス / マクロファージ / GPR116 / 活性酸素 / NFkB / 炎症性サイトカイン / BALF / Ig-Hepta

Research Abstract

1. SP-Dの支配下にある炎症性サイトカインの同定とその誘導機構の解明
正常及びKOマウスのアレイ解析によって，KOマウスでは次のような遺伝子の発現量が著増していることが明らかになった：Cytokines, TNF-alpha, IL-1 beta, CXCL9, CXCL16, CCL3, CCL8, CCL9, CCL21, Ctsk, Mmp12, Saa3, and Gpnmb。炎症性サイトカインに関しては定量qPCRによっても確認すると共に，発現の経時変化を追跡した。その結果，サーファクタントの蓄積よりも遅れて炎症性サイトカインが誘導され，主として肺胞マクロファージから分泌されることが分かった。Matrix metalloproteinases (Mmps) に関しては肺気腫との相関も期待されるので，より詳細に発現誘導にいたるシグナル伝達経路を解析したところ，SP-Dの蓄積によってマクロファージ内に多量の活性酸素ROSが生成し，NFkBを介して発現が誘導されていることが明らかになった。従って，膜7回貫通型受容体Ig-Heptaはサーファクタント量を最適化することにより肺におけるガス交換を助けるのみならず，その成分であるSP-Dを介して，マクロファージが起点となる自然炎症の制御もするという2重の役割を果たしていることになり，興味深い結果といえる。
2. メタボローム解析
Ig-Hepta/GPR116ノックアウトマウスの肺胞では，サーファクタントが大過剰に合成されており，代謝系が更新していると考えられる。代謝系のどこにIg-Hepta/GPR116のシグナルが作用しているかを明らかにする手掛かりを得るために，メタボローム解析を行なった。その結果，正常マウスとKOマウスの肺組織では，数個の代謝産物で差があるという今後の展開につながる結果を得た。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Lung surfactant levels are regulated by Ig-Hepta/GPR116 by monitoring surfactant protein D (2013)
  • Author(s): Fukuzawa, T., Ishida, J
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8 Issue: 7 Pages: e69451-e69451
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0069451
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Emphysema­‐like symptoms in lungs of Ig-Hepta/Gpr116-deficient mice (2014)
  • Author(s): Donna Maretta Ariestanti et al.
  • Organizer: 7th Adhesion-GPCR Workshops
  • Place of Presentation: Boston, USA
• [Presentation] Interaction of surfactant protein D, which constitutes one of the first lines of innate immune defense, with an orphan GPCR (2012)
  • Author(s): Shigehisa Hirose et al.
  • Organizer: IEIIS2012: Homeostatic Inflammation Symposium
  • Place of Presentation: 学術総合センター（東京都）
  • Year and Date: 2012-10-23