2022 Fiscal Year Research-status Report
喘息病態における好酸球ETosisと気道上皮細胞の相互作用に関する分子生物学検討
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21K08434
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
竹田 正秀 秋田大学, 医学系研究科, 講師 (30466594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植木 重治 秋田大学, 医学系研究科, 教授 (60361234)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 好酸球 / ETosis / 気道上皮細胞 / DNA traps / galectin-10 / サイトカイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
喘息患者の気道上皮周囲には好酸球の集積が多数みられることが知られている。好酸球は気道局所で活性化し、ETosisをきたすことが考えられる。ETosisをきたし
た好酸球からは、galectin-10や細胞外トラップとして知られる、DNA Trapsが放出されることが報告されている。喘息の炎症局所では、気道上皮細胞と好酸球の相互作用によって、気道上皮細胞からのサイトカイン産生や粘液産生機構に影響がある可能性がある。本研究では、気道上皮細胞と活性化によりETosisをきたした好酸球との相互作用について研究を行う。
2022年度は、好酸球ETosisによって放出されるDNA trapsが気道上皮細胞の細胞機能に与える影響について検討した。具体的には、ウェルプレート上でPMAにより好酸球を刺激しETosisを引き起こす。その後DNA trapsを溶解するDNase添加群、非添加群に分け、パラホルムアルデヒドを用いて固定を行う。その状態で気道上皮細胞株NCI-H292を発育させ、24時間後の形態変化を観察した。その結果、ウェルプレート上にDNA trapsが存在している群では、気道上皮細胞の発育が悪く、DNA trapsが気道上皮細胞の発育に関与することが示唆された。加えて培養上清についてBioplexを用いて気道上皮細胞からのサイトカイン産生について、検討した。その結果DNA traps存在群にてTSLPやIL-8の産生が亢進していた。特にTSLPは近年喘息病態への関与が注目されており、好酸球と気道上皮細胞の相互作用によってTSLP産生が亢進することは、好酸球性炎症による喘息病態の解明にも関わる重要な知見であると考えている。
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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
2021年度はgalectin-10の気道上皮細胞機能に与える影響を検討でき、2022年度は、好酸球DNA trapsが気道上皮細胞機能に与える影響について特に、分化能やサイトカイン産生について当初の予定通り検討することができた。2023年度はDNA trapsが気道上皮細胞の分化に与える影響についてxcelligence systemを用いて詳細に検討していく予定である。また、気道上皮細胞のタイトジャンクションに対する影響についても検討していく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
好酸球ETosisによって放出される、galectin-10やDNA trapsが気道上皮細胞の分化能に関わっていることについて、xcelligence systemを用いて検討を行っていく。また、我々は近年、好酸球ETosisによるDNA trapsを抽出することに成功した。これまでは、ウェルプレートの下層にDNA traps、その上から気道上皮細胞を発育させる実験系であったが、このDNA traps抽出液を用いることで、気道上皮細胞株を先に発育させたうえで、その後にDNA traps抽出液を加えることで、サイトカイン産生能やタイトジャンクションへの影響などについても検討を加えていきたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
2022年度の研究進捗状況は、概ね順調に進行したものの、新型コロナウイルス感染症の感染拡大により診療業務の負荷が増えた影響もあり、研究に若干の遅れが発生した。また新型コロナウイルス感染症影響で県外への学会参加などもなく、旅費の形状に影響した。
翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画としては、好酸球DNA trapsが気道上皮細胞の分化に影響しているかをxcelligence systemを用いて解析することに加え、現在細
胞外トラップ抽出液で気道上皮細胞を刺激した培養上清を保存しており、気道上皮細胞からの複数のサイトカインをBioplexを用いて検討する準備をすすめている。また新型コロナウイルス感染症が落ち着きをみせたことから、今後は県内外での学会等への参加や研究成果の発表も行っていく予定である。
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