2019 Fiscal Year Research-status Report
njury protection through a novel inflammasome signaling pathway against acute lung injury
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19K18274
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
倉敷 達之 鳥取大学, 医学部附属病院, 助教 (10722069)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | インフラマソーム / タイトジャンクション / 急性肺障害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は「新規インフラマソームシグナル経路の活性化によって急性肺傷害で惹起される上皮バリア機能の破綻を抑制できるかを明らかにする」ことである。申請者は、LPS投与による敗血症モデルマウス肝細胞の細胞間接着構造の異常が低容量 LPS の前処理によって抑制される事を発見した。この効果は、近年、注目されているインフラマソームの活性化を介した細胞障害抑制効果であると示唆された。
そのため、本年度は以下の点について検討することとした。第一目標：培養上皮細胞のタイトジャンクション（ TJ ）消失に対するインフラマソーム活性化による保護効果の検討。第二目標：新規インフラマソームシグナルと細胞極性制御シグナルにおけるクロストークの検討。第三目標：新規インフラマソームシグナル経路の活性化を介する急性肺傷害マウスの肺保護効果の検討。
本年度の解析から以下の点が明らかとなった。①低容量LPS刺激処理は培養上皮細胞のTJの消失を抑制した。②低容量LPS刺激処理はヒト臍帯静脈内皮細胞の細胞間接着構造の破壊も抑制した。③低濃度のLPS刺激による上皮細胞のTJの消失抑制効果は、インフラマソーム活性化の下流で働くカスパーゼ1の阻害剤処理によりその効果が失われた。④低容量LPS刺激は、NLRP3、IL-1β、カスパーゼ1の発現を上昇させ，インフラマソームシグナルの活性化が示唆された。現在、血管内皮細胞のバリア機能に対する作用についても検討を加えている。また、上皮バリア機能の破綻を伴う急性肺障害、炎症性腸疾患モデルマウスを用いて、障害前後におけるインフラマソームの活性化による障害抑制効果を検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度の解析から、
①培地中のカルシウム除去によって誘導される上皮細胞のTJの消失は、低容量LPSの禅処理により抑制された。また、ウェスタンブロッティング法による解析から、低容量LPS処理した上皮細胞では、aPKC (atypical protein kinase C) の活性化が観察された。この活性化は、インフラマソーム活性化阻害剤であるカスパーゼ1阻害剤の処理によりキャンセルされた。
②低容量 LPSを処理した上皮細胞では、NLRP3、カスパーゼ1、IL-1βの発現上昇が確認された。
③低容量LPS処理は、ヒト臍帯静脈内皮細胞の細胞間接着構造の破壊を抑制した。
④低容量LPS処理によるインフラマソームの活性化について免疫組織化学により検討した。その結果、TJの消失（破壊）が抑制された細胞群ではインフラマソームの活性化時に観察されるASCの細胞内への凝集が観察された。
現在、aPKCの活性阻害やaPKCと複合体を形成するPar-3、Par-6 からなる三者複合体形成に対する作用について検討中である。aPKCは、過酸化水素刺激などの酸化ストレス刺激により活性化されることが報告されている。そこで、酸化ストレス刺激によるaPKCの活性化は、上皮細胞のバリア機能の消失を抑制するか検討を加える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の解析から、上皮バリア機能の消失を低濃度LPS処理で抑制されることが明らかとなった。この効果は血管内皮細胞においても同様の効果が観察された。今後、肺胞上皮細胞に対する作用についても検討する。また、低濃度のLPS刺激によるTJや接着構造の消失（破壊）抑制効果が、インフラマソームの活性化阻害剤やaPKC活性阻害剤によりその効果が失われるか検討する。さらに、上皮バリア機能の破綻を伴う急性肺障害、急性肝障害モデルマウスを用いて、障害誘導前にLPS投与し検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
物品購入等で生じた端数金額で残高が生じている。
研究計画に変更はなく、計画に沿って次年度の物品購入費用に充当する。
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