2019 Fiscal Year Research-status Report
マクロファージ極性をM2へと導く新規転写因子の機能解明と生活習慣病創薬への展開
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19K11764
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
永島田 まゆみ 金沢大学, 保健学系, 助教 (30645510)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 肥満 / 慢性炎症 / インスリン抵抗性 / マクロファージ / 転写因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肥満に伴う慢性炎症は、インスリン抵抗性および生活習慣病の病態基盤とされ、脂肪組織や肝臓に浸潤するマクロファージの「量」だけでなく、炎症抑制性M2マクロファージから、炎症惹起性M1マクロファージへと極性がシフトする「質」の変化が密接に関わる。しかし、肥満によるマクロファージ極性の調節機構において、転写因子の関与は不明である。我々は、肥満の脂肪組織において転写因子Heat shock factor (HSF) 1の発現が低下することを見出した。HSF1は熱ショック等の細胞内ストレスにより活性化するが、近年、その発現や活性の異常が、がんや神経疾患等の多岐に渡る疾患形成に密接に関与することが報告されている。しかしHSF1と肥満における慢性炎症とインスリン抵抗性の関係については十分に明らかにされていない。そこでHSF1が慢性炎症を介したインスリン抵抗性の発症に重要なマクロファージの「質」を大きく変化させ、生活習慣病の治療に向けた新規標的分子となることを検証する。
今回新たに免疫組織染色により、HSF1は脂肪組織に浸潤するM1およびM2マクロファージで発現することが認められた。肥満におけるHSF1を介したマクロファージの動態制御機構について検討することは有効であることを示している。さらに、HSF1はM2マクロファージの誘導に関与する転写因子STAT6のプロモーター領域にあるHeat shock elementに結合し、転写活性を正に制御することを見出した。肥満の脂肪組織に浸潤するM2マクロファージの減少に関与している可能性が考えられる。
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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
脂肪組織におけるHSF1の局在について、免疫組織染色によりM1及びM2マクロファージのそれぞれで発現することを明らかにした。ChIPアッセイにおいて、HSF1は抗炎症性M2マクロファージの極性変化に関与する転写因子STAT6のプロモーター領域に結合することを見出した。さらに、ルシフェラーゼレポーターアッセイを行い、STAT6のプロモーター領域においてHSF1が結合するHeat shock elementの位置を同定し、さらに転写活性を正に制御することを見出した。
肥満による慢性炎症とインスリン抵抗性の発症に関与するマクロファージ極性の調節機構において、個体レベルでHSF1の役割を明らかにするために、Cre-loxPシステムを用いたマクロファージ特異的にHSF1を欠損するコンディショナルノックアウトマウスを作製した。食餌性肥満による代謝表現型解析を行う用意が整っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
肥満による慢性炎症とインスリン抵抗性の誘導において、HSF1の役割を個体レベルで検証するため、Cre-loxPシステムを用いてマクロファージ特異的にHSF1を欠損するコンディショナルノックアウト（M-HSF1cKO）マウスを作製し、代謝表現型を解析する。具体的にはM-HSF1cKOマウスに高脂肪食負荷による肥満を誘導し、糖負荷試験、インスリン負荷試験を行い、耐糖能とインスリン感受性を評価する。食餌負荷10週間後、脂肪組織、肝臓、筋肉の採取を行う。回収した組織を用いて、RNAを抽出し、qPCR法でケモカイン、炎症性サイトカイン、単球・マクロファージマーカーの遺伝子発現を解析する。また、ウエスタンブロット法により、回収した各組織のインスリンシグナルや、炎症シグナルについても検討を行う。さらにM-HSF1cKOマウスとコントロール群のマウスから骨髄細胞由来のマクロファージを樹立し、セラストロールでHSF1を活性化させた時のマクロファージの極性変化について解析する。また、LPSやIL-4を用いてM1、M2マクロファージへと誘導した後の遺伝子発現についても検討する。
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| Causes of Carryover |
当初計画していた物品の購入額が予想よりも安価になったために残額が発生した。次年度使用額と当該年度以降分として請求する助成金を合わせた使用計画については、モデル動物の維持費、遺伝子発現解析用の試薬、ウエスタンブロット法で使用する関連試薬などの購入費として使用予定である。
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