インスリン点鼻投与による嗅上皮の障害予防

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09705
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 菊田 周 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (00555865)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近藤 健二 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (40334370)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 嗅覚障害

Outline of Annual Research Achievements

本研究では嗅上皮を障害させる物質を投与することで、人為的に嗅上皮障害を引き起こす。これら嗅上皮の障害が、インスリン点鼻によって抑制されるかどうかを主に免疫組織学的手法によって詳細に観察する。この観察を通して嗅上皮の恒常性維持における鼻汁中インスリンの役割を明らかにすることが目的である。初年度は以下の内容の結果が得られた。
１．鼻汁中インスリンは嗅細胞でのアポトーシス誘導を抑制する。
鼻汁中へのインスリン投与によって嗅細胞でのアポトーシス誘導が抑制されることを組織学的に確認した。メチマゾールを投与すると、投与数時間でアポトーシスが誘導され、その効果は数日間持続し、最終的に嗅上皮が脱落していた。生食点鼻+メチマゾール投与群とインスリン点鼻+メチマゾール投与群を比較すると、後者の群で嗅上皮障害が抑制されるのが観察された。これはインスリンが抗アポトーシス作用を持ち、アポトーシス誘導による嗅上皮障害を抑制した可能性が示唆される。

Current Status of Research Progress

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

Reason

予備実験によって、嗅上皮の障害がインスリン点鼻によって抑制されることをすでに確認していた。また実験手技が容易であったこと、免疫染色についてもこれまで実績のある抗体を使用したことが順調に進展した主な要因であると考える。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、次の2点を明らかにするために実験を進める。
１．組織学的な被障害性の程度は鼻汁中のインスリン濃度と相関する。
組織学的な被障害性の程度は、鼻汁中のインスリン濃度と相関することを証明する。正常マウスと糖尿病マウスに対してメチマゾール（35mg/kg, 腹腔内）を投与する。糖尿病マウスに対してメチマゾールを投与すると、正常マウスでの障害程度と比較して嗅上皮障害の程度は強くなっているかどうかを確認する。
2．好酸球からの好酸球性カチオン性蛋白による嗅上皮障害はアポトーシスを介して起こり、インスリン点鼻によって障害が抑制される。好酸球性カチオン性蛋白(eosinophilic cationic protein, ECP)をマウスに点鼻投与すると、嗅細胞にアポトーシスが誘導されることを確認する。ECP投与+生食点鼻群とECP投与+インスリン点鼻群を作成し、インスリンの障害予防効果を検討する。各組織における成熟嗅細胞数ならびにカスパーゼ3陽性細胞数を計測し、ECPによる嗅上皮障害がインスリン点鼻投与によって抑制されることを証明する。さらに、嗅覚機能面での障害抑制効果を検討するために、成熟嗅細胞の軸索末端にpHセンサー蛋白を発現させたOMP-SpHノックインマウスを用いて、機能イメージング解析を行う予定である。