2018 Fiscal Year Research-status Report
生薬「蒲黄」による創傷治癒制御機構の解明及び組織再生の可能性の有無の検証
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18K10996
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| Research Institution | Aomori University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
今 淳 青森県立保健大学, 健康科学部, 教授 (60271798)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井澤 弘美 青森県立保健大学, 健康科学部, 准教授 (20315534)
乗鞍 敏夫 青森県立保健大学, 健康科学部, 講師 (40468111)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 創傷治癒 / 蒲黄 / 古事記 / 花粉 / 皮膚 / 蒲 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の殆ど全ての臓器は，損傷を受けると再生できず，瘢痕を残して創傷治癒する。この部の機能は不可逆的に失われ，しかも臓器を再生させる有効な医薬も存在しない。歴史書「古事記」には，蒲の花粉を塗ると傷ついた皮膚が再生したという記載がある。それ以来，蒲の花粉の乾燥物「蒲黄」は，皮膚の創傷治癒の民間薬として使用され続けている。しかし蒲黄による皮膚の創傷治癒の促進作用に関する科学的検証は全く行われていない。以上から研究では，蒲黄の創傷治癒促進作用の存否の検証と，その分子機構に関して，以下の方法により検証する。
1)蒲黄による細胞の挙動の変動の解析：蒲黄抽出液を真皮線維芽細胞に添加し，細胞の①遊走能，②接着能，③増殖能の変動を解析し，創傷治癒を促進するのか解析する。2)蒲黄により誘導される遺伝子の解析：蒲黄で真皮線維芽細胞を刺激し，細胞内で発現する全遺伝子の変動を網羅的に解析する。蒲黄で新たに発現が誘導される遺伝子の中から皮膚の創傷治癒を促進する遺伝子を，皮膚の再生マスター遺伝子の候補として同定する。3)マスター遺伝子の同定：マスター遺伝子の候補の発現ベクターを構築し，これをマウス生体皮膚の損傷部に導入する。どの遺伝子が創傷治癒を促進させるかを解析し，マスター遺伝子を同定する。4)蒲黄によるマスター遺伝子の発現制御の解析：遺伝子及び翻訳産物の発現変動を解析する。特に転写制御に関しては，応答配列とここに結合する転写因子を同定する。
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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
平成30年度は，最初に蒲黄による細胞の挙動の変動を解析した。蒲黄の抽出液を真皮線維芽細胞に添加して培養した。その結果，蒲黄は創傷治癒を反映する細胞の増殖能には影響しなかった。しかし細胞の遊走能と接着能を促進した。蒲黄は，創傷部への真皮線維芽細胞の移動と接着を促して肉芽組織の形成し，創傷治癒を促進する可能性が示唆され，古事記の記載に矛盾しないものであった。そこで次に，創傷治癒を制御する遺伝子及びタンパク質の蒲黄による発現変動を解析した。創傷治癒機構は，炎症期，増殖期，組織再構築期を経て，損傷部に肉芽組織が形成されて細胞外マトリックス成分で充填され，次いで上皮化が行われて完了する。そこで，これら各期に関わる遺伝子の蒲黄による発現変動を網羅的に解析した。その結果，多数のCCケモカイン，CXCケモカインの発現が著明に促進し，蒲黄は創傷治癒機構の初期段階である炎症期，増殖期に強く作用する可能性が考えられた。細胞の遊走・接着に関わる遺伝子の蒲黄による発現変動を解析した結果，インテグリン，FGF，VGEF，ラミニンの遺伝子の発現が促進していた。組織再構築期を制御する遺伝子を解析した結果，真皮コラーゲンの発現は著明に抑制され，以上から，蒲黄は，創傷治癒機構の炎症期，増殖期など初期から中期にかけて強く作用し，後半の組織再構築期には抑制的に作用している可能性が考えられた。最後に蒲黄により特異的に発現変動する遺伝子について網羅的に解析した。発現していた41345種類の遺伝子のうち，そのうち蒲黄により新たに発現する様になった注目すべき遺伝子2種類と発現が消失したもの1種類が検出された。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度の解析によって見出された，蒲黄によって発現が促進・抑制する遺伝子，新たに発現する・発現が消失する多数の遺伝子の発現制御機構を展開する。その中から，皮膚の創傷治癒を促進する遺伝子，特に古事記の記載の通り皮膚の再生させるマスター遺伝子の候補を見出す。具体的には，各遺伝子の発現ベクターを構築してマウス生体皮膚の損傷部に導入し，実際に傷が跡形残さずに完全に再生できるか確認し，皮膚のマスター遺伝子を同定する。最終的には，蒲黄によるマスター遺伝子の発現制御の解析を進め，遺伝子及び翻訳産物の発現変動をリアルタイムPCRやウェスタンブロットで解析する。特に転写制御に関しては，応答配列とここに結合する転写因子をルシフェラーゼアッセイ法やゲルシフトアッセイ法等で同定する。
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| Causes of Carryover |
平成30年度には，蒲黄による創傷治癒関連遺伝子及びタンパク質の発現変動を解析した。その結果，解析用の試薬を多数購入したが，その際に，質的には同等であり，且つ，当初の予定よりも廉価な試薬が新たに見つかり，そのために未使用額（20円）が生じた。データを確実なものにするために，今後も同じ解析を繰り返し行う必要があるために，未使用額は次年度以降の経費に充てることにしたい。
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