2019 Fiscal Year Final Research Report

Mechanism of augmented phagocytic activity in liver by pioglitazone treatment

Research Project

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Project/Area Number	17K08611
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Research Field	General pharmacology
Research Institution	National Defense Medical College
Principal Investigator	NAKASHIMA Masahiro 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 助教 (70738103)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中島弘幸防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 助教 (10574064) 石塚俊晶防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 薬理学, 教授 (30399117) 木下学防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 准教授 (70531391) 関修司防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 免疫・微生物学, 教授 (80531392)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	ピオグリタゾン / 肝臓 / 貪食細胞 / 解糖
Outline of Final Research Achievements	Pioglitazone significantly prevented from septic death and improved bacterial elimination in the peripheral blood. Pioglitazone lowered serum proinflammatory cytokines and enhanced bacterial elimination in the liver, by increasing the phagocytic and bactericidal activities of liver F4/80+CD11b+ recruited macrophages (Mφ). Of note, CD206 expression and reactive oxygen species production in F4/80+CD11b+ recruited Mφ were enhanced. Quantitative PCR revealed that hepatic CD11b+ cells (including Gr-1+CD11b+ neutrophils and recruited Mφ) augmented gene expression of rate-limiting enzymes for glycolysis by pioglitazone, and their improved phagocytic and bactericidal activities were abolished by glycolysis inhibiting reagents. Pioglitazone might strengthen the phagocytic and bactericidal activities of liver recruited Mφ and that these immunological activities are closely associated with their glucose catabolism.
Free Research Field	免疫学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	多剤耐性菌の脅威が深刻さを増しつつある我が国の医療機関において、細菌感染に対する新たな治療法の確立は急務といえる。本研究は、糖尿病治療薬ピオグリタゾンを予め腹腔内投与したマウスでは、その後に大腸菌を経静脈投与することで誘発される敗血症の予後を改善させることができることを示したものである。現在、細菌感染に対する抗生剤の開発は減少傾向にあると報告されている。そうした状況において、ピオグリタゾン投与による糖代謝の改善が細菌感染に対する防御能を向上させるとの知見は、社会的にも貢献できる知見であると考えられる。