老化マクロファージの貪食能低下とそれに伴う死細胞による炎症応答悪化の仕組みの解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07183
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 永田 喜三郎 東邦大学, 理学部, 教授 (10291155)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 老化 / マクロファージ / アポトーシス / 炎症 / 貪食

Outline of Annual Research Achievements

老化に伴うアポトーシス細胞に対するマクロファージの貪食能の低下がマクロファージそのものの細胞老化に原因があるのか、または老化に伴ってマウス個体内の生体内環境の変化（個体老化）に原因があるのかを調べるため、若年マクロファージの老化マウスへ移植実験を行った。以前の条件検討から、レシピエントマウスとしては、老化マウスをクロドロネート処理して4日後のマウスを、ドナーマクロファージとしては、若年マウスの腹腔内洗浄液から調製した常在性マクロファージを用いた。若年マクロファージとともにアポトーシス細胞をレシピエントマウスに移植し、その後の炎症応答を観察したところ、若年マウスにアポトーシス細胞を移植したときと同様の結果が観察された。この結果は、老化に伴うマクロファージの貪食能低下が個体老化とは関係ない推察と一致していることが分かった。さらにこれを検証するために老化マウスに老化マクロファージを移植する実験を計画していたが、新型コロナウイルス感染拡大に伴う入校制限などにより研究が中断し、予備実験・条件の検討に留まった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

若年マウスへの移植実験は、順調に結果が得られ、マクロファージの貪食能低下に個体老化は関わらないことが推察されたが、老化マウスへの移植実験による検証が不足している。

Strategy for Future Research Activity

計画していた老化マウスへの移植実験を行い、マクロファージの貪食能の低下に個体老化が関与しないことを明らかとする。
また、ネクローシス細胞によって引き起こされる炎症応答は、ネクローシス細胞から放出されるDAMPs と呼ばれる分子群が、繊維芽細胞などに発現するRAGEやMincleなどの受容体に作用し、MIP-2およびKCの産生を誘導することによって惹起されることが分かっている。老化は、ネクローシスに陥った細胞からのDAMPsの放出量に影響を与えるばかりでなく、それが作用する受容体の発現およびシグナル伝達にも影響を及ぼすと考えられる。そこでDAMPsの放出量、DAMPs受容体の発現およびMIP-2およびKCの産生量に対する老化の影響を調べ、老化に伴って炎症応答が重篤化するメカニズムを解明する。
p53の活性化がM1マクロファージへの分極とともに老化マクロファージの貪食能低下に関わっていると推察される。そこでin vitroでp53を活性化させたとき、M1マクロファージへのphenotypeの変化だけでなく、マクロファージの貪食能にも影響が及ぼされるか調べる。また老化マクロファージ（M1マクロファージ）のp53をPifithrinにより不活性化したとき、M2マクロファージへのphenotypeの変化が観察されるか、またそれに伴って貪食能が賦活化されるか調べ、p53の活性化とマクロファージの貪食能との相関関係を明らかにするとともに、老化に伴うこれらの変化のメカニズムを解明する。

Causes of Carryover

最終年度に新型コロナウイルス感染拡大に伴う入校制限などにより研究が留まり、十分な研究時間が確保出来なかったため、補助事業期間を延長した。今年度、研究活動再開に伴って最終年度に計画していた老化マウスへの移植実験およびネクローシス細胞による炎症応答の解明を行う予定である。