2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K08253
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
高橋 英夫 近畿大学, 医学部, 教授 (60335627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
劉 克約 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (40432637)
西堀 正洋 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (50135943)
丹羽 淳子 近畿大学, 医学部, 講師 (60122082)
小堀 宅郎 近畿大学, 医学部, 助教 (60734697)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マクローファージ分化 / 血管新生 / 骨髄ニッチ / HMGB1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Damage-associated molecular patterns (DAMPs)の役割は多岐に及ぶが、ホメオダイナミクスを維持するメディエーターとして考えられている。DAMPsとしては、サイトカイン、ケモカイン以外にも、近年、核内蛋白質であるHigh mobility group box1(HMGB1)なども注目されている。HMGB1は、免疫応答に大きく関与している。これまで、申請者らは、抗HMGB1抗体で脳梗塞、アテローム性動脈硬化症などのホメオダイナミクス機能低下による疾患増悪を抑制できることを報告した。一方、ホメオダイナミクス影響下でのM2マクロファージ分化・増殖と活性化による、幹細胞の分化・増殖を含む組織修復機構が注目されているが、申請者らは、再生誘導因子としてHMGB1やIL-18を特定している。本研究で、in vitro血管新生実験モデルを用いて、マクロファージ分化と血管新生への再生誘導因子の効果について検討したところ、炎症反応における組織障害と再生誘導効果の二面性をもつと考えられてきたメディエーターであるHMGB1やIL-18がマクロファージ分化後のブースターとして働くことを見いだした。
再生に関与する微小環境の中心となるのは血管新生、特にニッチの新生である。ニッチの機能が幹細胞の機能を特定する。申請者らが開発して保有する、自発運動負荷による再生誘導動物モデルにおいて優れた血管再生機序が見られるが、同時に、視床下部のホメオスタシス中枢の活性化、骨髄ニッチ機能の著明な改善が見られた。自発運動負荷による再生誘導動物モデルにおける、局所血管新生のみならず、ニッチの新生についてマクロファージの関与が考えられたので、引き続き検討を行う。
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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
DAMPsは、炎症反応における障害と再生を通して、一貫して関与することが知られてきたが、未だ不明である。研究2年目にして、HMGB1以外にも障害と再生誘導するメディエーターとその機序について示唆するデーターが出てきた。In vitro血管新生実験モデルにおいては、炎症局所のマクロファージ分化を誘導するメディエーターとその機序を見出した。ホメオダイナミクスによる組織修復機構を示唆する予想以上の新しい知見となった。今年度論文報告準備中で、達成率95％。他のメディエーター探索と組織修復機構への関与についてさらなる検討を行う。
再生に関与する微小環境の中心となるのは血管新生、特にニッチの新生である。ニッチの機能が幹細胞の機能を特定する。申請者らが開発して保有する、自発運動負荷による再生誘導動物モデルにおいて脳卒中後の優れた血管再生機序が見られ、マクロファージ/ミクログリアの分化と関与が示唆された。また、再生誘導動物モデルにおいて、骨髄の構造の維持と幹細胞の増加が見られた。骨髄ニッチの新生を示唆するデーターが出てきた。特に骨髄ニッチの機能について、過去に予想されていたが実証されていない点について観察に成功した。骨髄ニッチの新生と機能について、メディエーターの解析含めた検討を行う。達成率90％。
よって、上記進捗状況と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
再生誘導・抑制因子と言われているメディエーターの働きは簡単には説明できない。in vitro実験において、様々なマクロファージ分化誘導メディエーターの検証を行う。マクロファージそのものの貪食などの機能と血管新生調節機能は密接に関係していて、免疫応答と再生について整理する必要がある。DAMPsの受容体の特性とマクロファージ分化、血管新生などによる再生機序が決定されているようなので、受容体KO細胞を作製して評価を行う。
in vivo実験において、引き続き骨髄ニッチの解析の為に安定した組織染色を行なう。骨髄ニッチの新生と機能について、メディエーターの解析含めた検討を行う。自発運動の再生誘導効果は注目されていて、その機序となるメディエーター解析を試みる。
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| Causes of Carryover |
研究計画③で使用予定、モデル動物のSpontaneously Hypertensive Stroke Prone Rat (SHRSP)が品質上、本申請研究の目的からみて、使用継続について検討を要したので、購入数減少となったため。関連研究で使用予定の抗体などの試薬の購入量の減少があったため。それに伴い、研究はほぼ予定どおりに進行しているが、成果発表が遅れているため、旅費や原稿校正費としての使用ができなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上記研究計画③のSHRSPの品質回復が見られたので、次年度は一層購入増加させてトータルとして本来の予定量を使用して、本申請研究達成する。関連研究で使用予定の試薬の購入量も増加させて、本来の予定量を使用する。
研究計画①②で当初の予想以上に発見があったため、試薬購入をして追加実験を行い、本申請研究のさらなる発展を目指す。研究計画④を開始するので、試薬購入をして本申請研究達成する。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Anti-high mobility group box-1 (HMGB1) antibody attenuates delayed cerebral vasospasm and brain injury after subarachnoid hemorrhage in rats2016
Author(s)
Haruma J, Teshigawara K, Hishikawa T, Wang D, Liu K, Wake H, Mori S, Takahashi HK, Sugiu K, Date I, Nishibori M.
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Journal Title
Scientific reports
Volume: 6
Pages: 37755-37768
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Histidine-Rich Glycoprotein Prevents Septic Lethality through Regulation of Immunothrombosis and Inflammation.2016
Author(s)
Wake H, Mori S, Liu K, Morioka Y, Teshigawara K, Sakaguchi M, Kuroda K, Gao Y, Takahashi H, Ohtsuka A, Yoshino T, Morimatsu H, Nishibori M.
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Journal Title
EBioMedicine
Volume: 9
Pages: 180-194
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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