関節リウマチ由来滑膜細胞のメカニカルストレス受容メカニズムの解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K11297
• Research Institution: Osaka University of Human Sciences
• Principal Investigator: 奥村 裕 大阪人間科学大学, 保健医療学部, 准教授 (10727572)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高木 都 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (00033358) ; 浅田 啓嗣 鈴鹿医療科学大学, 保健衛生学部, 教授 (10440851)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 関節リウマチ / 滑膜細胞 / 機械的刺激 / CRAC阻害薬

Outline of Annual Research Achievements

滑膜細胞の力学的刺激（shear stress; SS）に対する細胞内カルシウムを介したシグナル伝達経路においてCRACの関与を明らかにすることを目的とし研究を実施した。
これまでに滑膜細胞へ力学的刺激（shear stress; SS）を加えると滑膜細胞内のCa2+濃度([Ca2+]i )の上昇が確認された。しかし、細胞外の培地にはCa2+が含まれていることから、滑膜細胞内のCa2+濃度([Ca2+]i )上昇には細胞外Ca2+が関与している可能性がある。
そこで、Ca2+フリーの条件下におけるSSに対する細胞内のCa2+濃度([Ca2+]i )の変化を検証した。細胞は、正常ヒト滑膜細胞（Normal FLS）および関節リウマチ由来ヒト滑膜細胞（RA　FLS）を使用した。細胞内のCa2+濃度([Ca2+]i )の測定では、Fluo 3-AMを添加し、37℃で60分間インキュベートしたCa2+フリー条件の培地で培養した滑膜細胞にSSとしてガラス製マイクロピペットから窒素ガスを噴出させて2回機械的刺激を加えた。機械的刺激時の滑膜細胞内のCa2+濃度（[Ca2+]i）の変化を蛍光倒立顕微鏡に装着したデジタルイメージングシステムを用いてを測定した。
その結果、機械的刺激に対する1回目の応答は観察されたものの、2回目の応答は観察されなかった。このことから、1回目の応答ではERに保存されているCa2+が放出された可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Ca2+フリーの条件下におけるSS（shear stress）に対する滑膜細胞内のCa2+濃度([Ca2+]i )の変化を検証した結果、機械的刺激に対する1回目の応答は観察されたものの、2回目の応答は観察されなかったため、1回目の応答ではERに保存されているCa2+が放出された可能性が示唆された。しかし、正常ヒト滑膜細胞（Normal FLS）および関節リウマチ由来ヒト滑膜細胞（RA　FLS）における機械的刺激により活性化するとされるTRPファミリーのTRPV4チャネルの働きや、その分布について、カルシウムイメージングによる細胞内Ca2+濃度([Ca2+]i )の変化や免疫細胞化学的分析については検証ができていない。

Strategy for Future Research Activity

今後は、正常ヒト滑膜細胞（Normal FLS）および関節リウマチ由来ヒト滑膜細胞（RA　FLS）における機械的刺激により活性化するとされるTRPファミリーのTRPV4チャネルの働きや、その分布について、カルシウムイメージングによる細胞内Ca2+濃度([Ca2+]i )の変化や免疫細胞化学的分析により検証する予定である。これらの検証により、SSにおける細胞内Ca2+濃度([Ca2+]i )上昇時のチャネルの選択性を検証する予定である。

Causes of Carryover

コロナウィルス感染症により研究の進行が遅れたため。