2019 Fiscal Year Research-status Report
骨髄に由来し脈絡叢を経由して脳に供給される免疫系細胞の動態と神経変性への関与
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18K07072
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
島田 厚良 杏林大学, 保健学部, 教授 (50311444)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脈絡叢 / ミエロイド系譜 / ミクログリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨髄移植を用いた我々の研究結果より、側脳室・第３脳室・第４脳室の脈絡叢付着部近傍の脳の小領域には骨髄に由来するミエロイド系譜細胞が進入すること、従って、この部位は骨髄から脳へ免疫系細胞を供給する経路であることが明らかとなった。とりわけ、第４脳室脈絡叢に関しては、小脳と脳幹にそれぞれ形成された脈絡叢付着部を起点として橋渡しする髄膜（クモ膜、軟膜）が、脳室腔へ向けて陥入するようにして形成された組織が脈絡叢間質となっている。この間質組織は、マウス新生仔では、髄膜に分化する前の幼若な間葉組織である頭部間葉と連続する組織であり、この部位に多くのマクロファージが存在して、ミクログリア前駆細胞となる。今年度は、生後５～７日齢(P５～P7)の時期に、小脳髄質から皮質へとミクログリアが増加することを明らかにした。次いで、P7マウスの腹腔にLPSを投与して全身性炎症を惹起したモデルでは、脈絡叢間質および頭部間葉のマクロファージが投与４時間後からIL-1β発現すること、一方、すでに脳幹部などの脳実質に進入してミクログリアとして分化した細胞はIL-1β発現しないことを明らかにした。着目すべきは、LPS投与４時間後に脈絡叢付着部付近の小脳髄質にIL-1βを発現するミエロイド系譜細胞が出現したことである。これらの細胞は、頭部間葉から脳実質へと経路に従って進入しつつあるミクログリア前駆細胞ではないかと考えている。
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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
成体において、非炎症性環境でミエロイド系譜細胞が脳実質へと進入する際の経路として脈絡叢を有力視して本研究を開始した。その経路は、脳形成期に脳実質にミクログリアが形成される過程においても、頭部間葉からミクログリア前駆細胞が供給される際の経路として利用されている可能性がある。生後発達段階にある頭蓋内組織を、頭蓋骨・硬膜・髄膜を温存し、かつ、脈絡叢間質を十分に伸展した状態で組織学的標本とする技術を工夫した。これにより、成体マウスを用いて骨髄キメラマウスを作製する以外にも、本課題における仮説を検証する方法の幅が広げられた。P7の新生仔マウスの腹腔にLPSを投与して全身性炎症を惹起したのち、４時間後に脈絡叢および頭部間葉を含む脳の矢状断凍結切片を作製した。IL-1βに対する免疫組織学的染色にて、第４脳室周囲では、脈絡叢付着部および小脳髄質において、IL-1β陽性のミエロイド系譜細胞が認められた。脳実質内のミクログリアにIL-1βを発現する細胞は認められなかった。このことから、第４脳室脈絡叢付着部は形成期の脳において、頭部間葉からミクログリア前駆細胞が進入する経路のひとつであろうと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後もP7マウスの腹腔にLPSを投与して全身性炎症を惹起し、４時間後に固定する実験モデルの検討を継続する。とくに、脳の凍結切片を矢状断のみならず冠状断でも作製し、小脳髄質以外にもIL-1β陽性のミエロイド系譜細胞が出現する部位を探索したい。また、ミクログリア前駆細胞が最も盛んに脳実質へと進入する時期は部位によって異なる可能性があることから、P7以外にもP5もしくはP9などでも検討する。一方、脳実質側からミエロイド系譜細胞を誘引するケモカインなどの因子が発現している可能性を検討するため、ケモカインに対する免疫染色、in situハイブリダイゼーションなどを進めたい。
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| Causes of Carryover |
本年度の受け入れ額は前年度未使用分も含めて1,425,165円であった。本年度の実支出額は1,379,096円で、残額の46,069円を次年度使用分に回すこととなった。年度末に行う予定をしていた妊娠マウスを用いた実験は、新型コロナウィルス感染拡大の影響を受け、卒業研究学生が登校できなかったことから、キャンセルとした。妊娠マウスは出産日と実験日を合わせて計画することから、マウスを買い置きすることができないため、やむを得ず、当該の次年度使用が生じた。
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Research Products
(12 results)
