2019 Fiscal Year Research-status Report
亜鉛欠乏症のTh2リンパ球－M2マクロファージ経路を介した炎症反応増強の機序解明
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18K17359
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
木戸 尊將 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助教 (40633152)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 亜鉛欠乏 / 末梢血 / 好中球 / 脾臓 / interleukin (IL)-4 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【目的】日本人の食生活の変化・偏りに伴う必須微量元素「亜鉛」の欠乏が問題となっており、亜鉛欠乏を生じることで免疫機能を低下させることが指摘されている。先行研究において、亜鉛欠乏ラットの炎症反応に対してインターロイキン(IL) -4を腹腔内投与または亜鉛補充を行うことにより炎症反応を抑制することを見出してきた。本研究では急炎症反応時に増加する好中球に焦点を当て、亜鉛欠乏ラットの末梢血及び脾臓の好中球数とその遊走因子(CINC-1/GRO)の発現を観察し、さらにIL-4腹腔内投与または亜鉛補充を行うことにより改善するのかどうかを検討した。
【方法】Sprague-Dawleyラット(N=7)に標準食（0.01%亜鉛含有）あるいは亜鉛欠乏食(亜鉛無添加)を毎日17gずつ6週間与えた。また、亜鉛欠乏食で6週間飼育した別群のラットに週3回IL-4の腹腔内投与（100ng/ml）を行った。さらに、6週間亜鉛欠乏食で飼育したラットに4週間標準食を与える亜鉛補充群も設定した。飼育終了後は末梢血中と脾臓中の好中球数を顕微鏡下で計測し、免疫組織化学染色を用いてmyeloperoxidase及びCINC-1/GROの陽性細胞数を観察した。
【結果および考察】末梢血中と脾臓の好中球数及びmyeloperoxidaseとCINC-1/GRO陽性細胞数については、亜鉛欠乏食群において他の群よりも有意に上昇し、IL-4投与群と亜鉛補充群は標準食群と同等であった。この結果から、亜鉛欠乏症の炎症反応時に好中球が増加していることが示唆された。そして、この増加に対してIL-4の投与及び亜鉛補充療法を施行することで、好中球やその遊走因子を抑制させる効果があることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
進捗状況として「亜鉛欠乏症のTh2リンパ球－M2マクロファージ経路を介した炎症反応増強の機序解明」は、亜鉛欠乏ラットの脾臓を用いて研究する内容であった。研究成果は昨年1月に英語論文として受理されている。
そして、この研究から派生した末梢血中の好中球の増加および脾大の発生に関する論文がこの4月に国際雑誌に受理された。これらの理由から当初の研究計画以上に亜鉛欠乏症と免疫機能に関する研究は発展して進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
亜鉛欠乏症の免疫機能低下の原因として「抗炎症型Th2リンパ球ーM2マクロファージ経路の低下」以外の要因も追求する必要がある。そこで、本年度は脾臓中の免疫担当細胞(エフェクターT細胞)について着目する。脾臓中のTh1およびTh2細胞については、昨年に論文で報告しているが、他のエフェクターT細胞に関する影響については検討してない。さらにIL-4の投与や亜鉛補充を施すことで、エフェクターT細胞に効果があるのか検討する必要がある。また、胸腺や小腸パイエル板などの免疫担当細胞が関与する臓器についても検討を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
研究計画で申請した「亜鉛欠乏症のTh2リンパ球－M2マクロファージ経路を介した炎症反応増強の機序解明」は論文が受理されたために、予定よりも動物実験の回数が
減り、使用する動物飼育費や特殊飼料費への使用額が少なかったことが理由である。
次年度は、免疫機能において実施できていないエフェクターT細胞や他の臓器(胸腺やパイエル板)を検討するため動物実験の回数、特殊飼料の発注数、抗体の購入が増える見込みである。
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