低栄養時の炎症の遷延化，創傷治癒遅延のメカニズム解明：HMGB1機能不全の可能性

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K10128
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 山城 圭介 岡山大学, 大学病院, 講師 (30581087)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青柳 浩明 岡山大学, 歯学部, 客員研究員 (10814501) ; 宝田 剛志 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 研究教授 (30377428) ; 西堀 正洋 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (50135943)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: HMGB1 / 低栄養 / 炎症 / 創傷治癒 / 幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，低栄養状態のモデルマウスにおいて，HMGB1の機能不全が生じた結果，炎症の遷延化や創傷治癒遅延が起こるのかを検証することである。
最初に低栄養モデルマウスの作成を行った。具体的には，２週間マウスに低栄養食（カゼイン3%）を与え低栄養状態を作成した。コントロールは標準食（カゼイン25%）とした。低栄養群ではコントロール群と比較して体重が約30%減少した。血液検査の結果，総蛋白量，アルブミン値，グルコース量なども低栄養群ではコントロール群と比較して有意に減少した。次にこれら２群のマウスの歯を抜歯し，創傷治癒過程の比較検討を行った。組織学的解析の結果，抜歯後３日目では，コントロール群で血管新生が見られたのに対して，低栄養群では赤血球などの血球細胞の浸潤が見られた。抜歯後７日目ではコントロール群で親生骨の形成が見られたのに対して，低栄養群では依然炎症細胞の浸潤が持続していた。次に抜歯窩周囲組織を抽出し，以下の解析をおこなった。定量PCR解析の結果，コントロール群と比較し低栄養群では，抜歯後３日目，７日目双方において炎症性サイトカイン，幹細胞，骨マーカーなどの遺伝子発現量が有意に減少していた。フローサイトメトリー解析の結果，コントロール群と比較し低栄養群では，抜歯後３日目，７日目双方において，幹細胞の割合が有意に減少していた。
次に抜歯窩周囲組織のHMGB1およびATPの産生量をELISA法を用いて定量した。抜歯後３日目，７日目において，コントロール群と比較し低栄養群では，ややHMGB1の産生量が少ない傾向が見られた。抜歯後３日目，７日目において，コントロール群と比較し低栄養群ではややATPの産生量は有意に少なかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでのところ研究は概ね順調に進展している。これらの研究成果に関して，2020年3月にアメリカで開催される国際歯科研究学会（International Association for Dental Research）で発表予定であった。しかし，コロナウイルスの影響のため学会は中止となり，抄録のオンラインの誌上掲載となった。また日本国内において４月に緊急事態宣言が発令されたことに伴い，本学ではコロナウイルスに関する研究以外の研究の進行は停止されている（5月11日現在）。従って現在追加の実験等は行えていない。

Strategy for Future Research Activity

緊急事態宣言が解除され次第，引き続き研究を施行する予定である。具体的には，低栄養時のHMGB1の産生量をもう少し詳しく検討することが必要であるため，抜歯窩周囲組織を抽出後，核内蛋白を除去したサンプルを用いて定量を行う予定である。また，低栄養時のマクロファージの機能を検討するため，腹腔内マクロファージを培養し，機能解析を行う予定である。

Causes of Carryover

消耗品等の購入が安価に行うことができたため僅かではあるが次年度使用額が生じた。
当該予算については、次年度に実施する解析等に必要な物品購入に充当する予定である。