2018 Fiscal Year Research-status Report
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17K10836
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
久門 良明 愛媛大学, 医学部, 研究員 (80127894)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邉 英昭 愛媛大学, 医学系研究科, 准教授 (30322275)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 脳梗塞 / マクロファージ / サイトカイン / 治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラット中大脳動脈一過性閉塞による脳梗塞モデルの梗塞中心部には、骨髄由来のマクロファージが集積し、多くはマクロファージマーカーIba1とNG2コンドロイチン硫酸プロテオグリカン(NG2)を発現するBINCs (Brain Iba1+/NG2+ Cells)であり、HGFやPDGF等の神経保護因子を分泌して梗塞による組織障害を改善する。我々は、このマクロファージの集積を促進し、神経保護効果を強めることが脳梗塞の予後改善に有効であると考え、顆粒球・単球前駆細胞を特異的に刺激するGM-CSFと造血幹細胞の増殖・分化や活性化など幅広い作用を示すIL-3を混合投与する実験を行ってきた。今回、その治療効果に加え、遺伝子発現変化やフローサイトメトリーを用いた梗塞巣集積細胞の分析を行った。ラット脳梗塞モデルに対して、IL-3とGM-CSF(サイトカイン群)を虚血負荷翌日より5日間皮下注射し、その治療効果の解析とともに、梗塞巣集積細胞を分散しフローサイトメトリーにより細胞種、細胞数の計測、mRNA発現を分析した。その結果、サイトカイン投与群はMRIで計測される梗塞巣の容積を減少させ、水迷路試験により測定される学習行動、運動能力などの機能的改善がみられた。梗塞組織では、NG2 mRNA発現が増加し、起炎症性の性質が強い脳マクロファージマーカーであるCD200 mRNA発現は減少していた。脳梗塞巣集積細胞では、マクロファージの集積数の増加と顆粒球の減少が観察された。また、サイトカイン投与では、梗塞辺縁部における神経細胞の抗アポトーシス蛋白であるBcl-xLの発現が有意に上昇していた。IL-3とGM-CSFは、脳梗塞後骨の長期予後を大きく改善させた。サイトカイン投与によって、抗アポトーシス蛋白であるBcl-xLの神経細胞での発現が上昇し、マイクログリアの起炎症性メディエーターの発現が低下していた。
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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
サイトカイン（IL-3とGM-CSF）投与による梗塞巣への浸潤細胞を増加させる治療の結果、脳梗範囲の縮小および高次脳機能と行動実験での改善効果が得られている。また、その機序解明に関する実験結果も得られており、上記概要の内容で論文作成中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
IL-3/GM-CSFの投与による脳梗塞組織が改善するメカニズムとして、神経細胞のBcl-xLの発現が上昇したことにより、アポトーシスを起こしていない神経細胞の貪食が抑制されている可能性が考えられた。通常のeat-me signalと違い、ATP産生が維持され、マイクログリアの貪食・起炎症作用が抑制されていると考えられた。今後このメカニズムの解明を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
試薬・消耗品などの購入や出張費を控えたことが理由である。今後は計画通りに進めていく。
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