2022 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism of acute respiratory distress syndrome mediated by novel inflammatory cells responding to hyperglycemia.
| Project/Area Number |
22K16612
|
|---|
| Research Institution | Tottori University |
|---|
Principal Investigator |
倉敷 達之 鳥取大学, 医学部附属病院, 助教 (10722069)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 急性呼吸窮迫症候群 / グルコース / 高血糖 / インフラマソーム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、「炎症・ストレス刺激により誘導されるグルコース受容体を発現する細胞（Glu-細胞）は、高グルコース環境下での活性化を介して上皮バリア機能の破綻を誘導し急性呼吸促迫症候群（ARDS）を惹起するかを明らかとする」ことである。本年度は、以下の①～④について検討を行った。
①培養上皮細胞（MDCK）を高グルコース処理した結果、細胞間接着構造であるタイトジャンクションのマーカーであるZO-1の細胞間接着部位への局在が失われた。
②LPSによるARDSモデルマウス肺を採取しグルコース受容体構成分子であるTas1r2、Tas1r3の発現変化を検討した結果、それら分子を発現する細胞の増加を確認した。
③ARDSモデルマウス肺では、TGF-α、IL-1β、陽性細胞が確認された。
④高脂肪食摂取マウスでは、肺、肝臓においてTas1r2、Tas1r3陽性細胞が確認された。
以上の解析結果から、ARDSによる障害組織において、Glu-細胞の増加が観察され障害への関与が予想された。今後、この細胞の単離を試み、どのような特徴を持った細胞であるか詳細に検討する。一方、上皮培養細胞を用いた実験から、高グルコース環境は上皮細胞の細胞間接着構造の変化（異常）を誘導する事が明らかとなった。この結果は、高グルコース環境下では、肺胞上皮細胞を含む種々の細胞において上皮細胞間接着構造の異常を誘導する事が示唆された。次年度では、高グルコース刺激がどのような分子機構を介して上皮細胞間接着構造の異常を誘導するかその詳細を検討する。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の目的は、「炎症・ストレス刺激により誘導されるグルコース受容体を発現する細胞（Glu-細胞）は、高グルコース環境下での活性化を介して上皮バリア機能の破綻を誘導し急性呼吸促迫症候群（ARDS）を惹起するかを明らかとする」ことである。本研究では、以下の第１から第３目標について検討を行う。
第１目標：Glu-細胞の同定、第２目標：Glu-細胞の活性化を介した炎症応答と細胞間接着構造の消失に対する作用の検討、最終目標：Glu-細胞の機能阻害によるARDS抑制効果の検討
本年度は、ARDSモデルマウス肺障害部においてグルコース受容体サブユニットであるTas1R3の陽性細胞を観察したが、単離にまでは至っていない。また、肺障害組織におけるGlu-細胞において、インフラマソーム活性化についてNLRP3、Caspase-1、IL-1bの変化をウエスタンブロッティング法（WB）および免疫組織化学的手法（IHC）による検討を進めている。一方、培養上皮細胞であるMDCK細胞への高グルコース処理により上皮細胞間接着構造の異常が誘導されることを突き止めた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究の目的は、「炎症・ストレス刺激により誘導されるグルコース受容体を発現する細胞（Glu-細胞）は、高グルコース環境下での活性化を介して上皮バリア機能の破綻を誘導し急性呼吸促迫症候群（ARDS）を惹起するかを明らかとする」ことである。次年度は、以下の点について検討を行う。① LPSによるARDSモデルマウス肺を採取し、細胞膜に発現しているグルコース受容体に対する抗体を蛍光蛍標識しFACSによりGlu-細胞を単離する。②Glu-細胞における炎症性サイトカイン（TGF-α, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, IL-17, IL-21, IL-1β, INF-γ）の発現について免疫組織化学及びFACSにより発現解析を行う。また、既存のARDSに関与する細胞であるか比較検討する。③上述の肺障害組織におけるGlu-細胞において、インフラマソーム活性化が生じているかNLRP3、Caspase-1、IL-1bの変化をウエスタンブロッティング法（WB）、免疫組織化学的手法（IHC）にて検証する。④制御性T細胞(Treg;Th1/Th17)の異常がARDSの発生に関わる事が報告されている。LPS誘導性ARDSモデルマウスにおいてTh1/Th17細胞が増加しているかそれらの細胞を単離し検討する。⑤グルコース受容体の阻害剤あるいは発現抑制を行いLPS誘導性ARDSモデル肺障害が抑制されるか検討する。⑥グルコース投与や高血糖を起こす糖尿病モデルマウス（高脂肪食摂取/ストレプトゾトシン投与モデル）を用いてARDSモデルを作成し、その障害の重症化に対する影響を精査する。
|
| Causes of Carryover |
動物の購入、飼育にかかる費用および、共同利用施設にかかる利用料が予定より下回った為に繰り越し金が生じた。次年度の研究成果の発表、論文掲載にかかる費用として充当する予定である。
|
