2020 Fiscal Year Research-status Report

糖尿病誘引の慢性炎症による角膜幹細胞と神経への影響-マクロファージの動態に着目-

Research Project

Project/Area Number	18K09463
Research Institution	St. Marianna University School of Medicine
Principal Investigator	上野宏樹聖マリアンナ医科大学, 医学部, 講師 (30529897)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	上野聰樹聖マリアンナ医科大学, 医学部, 名誉教授 (20109010) 服部貴明東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (20408173) 鈴木登聖マリアンナ医科大学, 医学部, 教授 (40235982)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords	糖尿病 / 慢性炎症 / 角膜三叉神経 / 角膜幹細胞
Outline of Annual Research Achievements	糖尿病もしくはメタボリック症候群の状況により誘引された慢性炎症は角膜三叉神経と角膜幹細胞に対して阻害因子であるという仮説のもとに、糖尿病モデルマウスを用いて重症糖尿病を仮想し、慢性炎症反応誘導時のケモカイン、炎症性サイトカイン、抗炎症性サイトカインの経時的評価、更に角膜幹細胞、角膜三叉神経に対する影響を検討する事が目的である。糖尿病モデルマウス群と比較して糖尿病モデルマウスにliposomal clodronate結膜下注射を施行した群は神経のマーカーであるβIII tubulinの発現が正常マウス群と似た角膜上皮下神経叢の所見を示した。また骨髄細胞分化抗原として知られるGr-1は主に好中球に発現するが、蛍光免疫染色にて陽性細胞の有無を確認したところ正常群よりは減少しているが、糖尿病モデルマウス群と糖尿病モデルマウスにliposomal clodronate結膜下注射を施行したマウス群間に有意差は認められなかった。更に糖尿病マウスにliposomal clodronate結膜下注射を施行した群の炎症性サイトカインのmRNA定量をReal Time PCRにて測定したが、炎症性サイトカインであるTumor Necrosis Factor α (TNF-α) やInterferon γ (IFN-γ) には糖尿病マウスと比較して変化を及ぼしていなかった。以上のことから重症２型糖尿病に対して糖尿病角膜障害をきたした際、マクロファージ枯渇薬を用いることで三叉神経支配である角膜上皮下神経叢障害保護の可能性を示唆した。これはliposomal clodronateがマクロファージ枯渇作用のみでなく細胞内でATP類似体としてATP代謝を阻害する事を踏まえると、ATP経路を介した慢性疼痛発症メカニズムの関与が考察される。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 重症糖尿病による慢性炎症が角膜三叉神経と角膜幹細胞に影響を及ぼすと仮説を立て研究を現在進めており、一部のサイトカインに変動はみられたが、in vitro実験にて鍵となる分子の立証に時間を割いている状況である。
Strategy for Future Research Activity	糖尿病モデルマウス群と比較して糖尿病モデルマウスにマクロファージを枯渇するliposomal clodronate（クロドロン酸）結膜下注射を施行した群はβIII tubulinの発現が正常マウス群と似た角膜上皮下神経叢の所見を示した。以上を踏まえ、重症糖尿病の際の神経保護におけるマクロファージ作用を解明する。
Causes of Carryover	重症糖尿病による慢性炎症が角膜三叉神経と角膜幹細胞に影響を及ぼすと仮説を立て研究を進めており、in vivo実験で一部のサイトカインに多少の変動はみられたが著明な有意差を得る結果に現在至っていない。従ってより鍵となる分子の立証のためin vitro追加実験を行う事が現段階で重要課題と考え、次年度使用額を割り当てる計画とする。