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2012 Fiscal Year Research-status Report

白血球におけるG-CSFとATPによるTLRシグナルの負の制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 23591424
Research InstitutionOsaka City University

Principal Investigator

北川 誠一  大阪市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50133278)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 隆幸  大阪市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (50343413)
Keywords好中球 / 単球 / リポポリサッカライド / ATP / G-CSF / GM-CSF / IFN-α / IFN-γ
Research Abstract

ヒト好中球及び単球はLPS刺激に反応してTNF-α及びIL-8を産生した。GM-CSF、IFN-α及びIFN-γはLPS刺激によって誘導されるヒト好中球からのTNF-α及びIL-8産生を増強した。LPS、GM-CSF + LPS、IFN-α+ LPSまたはIFN-γ+ LPS刺激よって誘導される好中球からのTNF-α産生は、G-CSF、ATP及びbenzoylbenzoyl-ATP(BzATP)によって抑制された。G-CSFとATPを併用すると相加的に抑制作用が強くなり、それぞれ異なる分子機序で抑制作用を示すと考えられた。G-CSFはJAK2/STAT3を介してLPS刺激により誘導されるヒト好中球及び単球からのTNF-α産生を抑制することをすでに明らかにしている。一方、ATPはP2Y11受容体に作用し、細胞内cyclic AMPの増加を介して抑制作用を示すと考えられた。一方、LPS刺激により誘導される好中球からのIL-8産生はG-CSFで抑制され、ATP及びBzATPによって亢進した。これらの因子によるTNF-α及びIL-8産生の制御はmRNAレベルで生じていた。ヒト単球においても、好中球におけると同様、LPS刺激よって誘導されるTNF-α産生はG-CSF、ATP及びBzATPによって抑制された。一方、ATP及びBzATPはヒト単球に作用してIL-8産生を直接誘導し、LPS刺激よって誘導されるIL-8産生には影響を与えなかった。これらの結果は、ヒト好中球及び単球におけるTNF-α及びIL-8産生機構は互いに異なり、また、炎症性サイトカインやATPによって異なる制御を受けていることを示している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

GM-CSF、IFN-α及びIFN-γがLPS刺激によって誘導されるヒト好中球からのTNF-α及びIL-8産生を増強することを確認した。さらに、G-CSFがGM-CSF、IFN-α及びIFN-γの増強作用に拮抗することを確認した。G-CSFが転写因子STAT3を介して抑制作用を示すことをすでに明らかにしている。しかし、GM-CSF、IFN-α及びIFN-γによる増強作用の分子機序は不明であり、また、G-CSFの作用とのクロストークも不明である。現在これらの疑問に対して研究を進めている。一方、LPS、GM-CSF + LPS、IFN-α+ LPSまたはIFN-γ+ LPS刺激よって誘導される好中球からのTNF-α産生はATPによっても抑制され、これらの作用はP2Y11受容体を介していると考えている。現在この点をさらに確認するとともに抑制作用の分子機序の解明を進めている。したがって、研究はおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

GM-CSF、IFN-α及びIFN-γの増強作用の分子機序の解明を進めると共に、G-CSFによる抑制作用とのクロストークの分子機序の解明を進める。現時点では、GM-CSF、IFN-α及びIFN-γの増強作用にはSTAT1が関与していると考えている。一方、G-CSFの抑制作用にはSTAT3が関与していることをすでに明らかにしている。したがって、STAT1とSTAT3のクロストークの存在を考えている。また、TNF-α産生に対するATPの抑制作用の分子機序の解明を進めると共に、GM-CSF、IFN-α及びIFN-γの増強作用とのクロストークの分子機序の解明を進める。また、ATP刺激によるIL-8産生の機序は、TNF-α産生抑制の機序とは、その受容体も含め異なると考えており、その分子機序の解明を進める。さらに、好中球で得られた成果をもとにヒト単球に対する作用の解析を進める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

分子機序の解明のために、細胞培養、ウエスタンブロッティング、フローサイトメトリー等を行い、また、サイトカイン(TNF-α及びIL-8)の測定を行う。ヒト末梢血単球はエルトリエーターを用いて単離する。これらの実験のために、試薬、培養皿、試験管、抗体、測定キットなどの消耗品代に使用する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Book (7 results)

  • [Journal Article] S1-1/RBM10: Multiplicity and cooperativity of nuclear localization domains.2013

    • Author(s)
      Xiao S, Wang L, Kimura M, Kojima H, Kunimoto H, Nishiumi F, Yamamoto N, Nishio K, Fujimoto S, Kato T, Kitagawa S, Yamane H, Nakajima K, Inoue A.
    • Journal Title

      Biol. Cell

      Volume: 105 Pages: 162-174

    • DOI

      DOI: 10.1111/boc.201200068

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 食細胞の機能とサイトカイン2012

    • Author(s)
      北川誠一
    • Journal Title

      臨床免疫・アレルギー科

      Volume: 57 [Suppl. 21] Pages: 698-706

  • [Presentation] ストレス負荷による自然免疫抑制機構とミトコンドリアの関与2012

    • Author(s)
      笠原恵美子、関山敦生、堀美香、千田大、井上正康、北川誠一
    • Organizer
      第85回 日本生化学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場・マリンメッセ福岡
    • Year and Date
      20121206-20121208
  • [Presentation] Activation of human formyl peptide receptors by calpain inhibitors2012

    • Author(s)
      藤田寿一、加藤隆幸、渡邊哲史、高橋達治、北川誠一
    • Organizer
      第74回 日本血液学会学術集会
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      20121019-20121021
  • [Presentation] カルパイン阻害剤はヒト・フォルミルペプチド受容体と直接相互作用して活性化する2012

    • Author(s)
      藤田寿一、加藤隆幸、渡邊哲史、高橋達治、北川誠一
    • Organizer
      第33回 日本炎症・再生医学会
    • Place of Presentation
      ホテル日航福岡
    • Year and Date
      20120706-20120707
  • [Presentation] カルパイン阻害剤はヒト・フォルミルペプチド受容体と直接相互作用して細胞機能を活性化する

    • Author(s)
      藤田寿一、加藤隆幸、渡邊哲史、高橋達治、北川誠一
    • Organizer
      第105回 近畿生理学談話会
    • Place of Presentation
      関西医科大学
  • [Book] Biological Effects of Calpain Inhibitors on Human Phagocyte Functions. In: Enzymes and Enzyme Activity. Chapter V. ed. E.M. Lashinski,2013

    • Author(s)
      Kitagawa S, Kato T, Kitagawa M, Aomatsu M, Fujita H.
    • Total Pages
      p121-144
    • Publisher
      Nova Science Publishers, Inc., NY
  • [Book] 遺伝性好中球増加症:別冊日本臨牀 新領域別症候群シリーズ No.22 血液症候群(第2版)II2013

    • Author(s)
      北川誠一,平井学
    • Total Pages
      p22-23
    • Publisher
      日本臨牀社,大阪
  • [Book] 慢性特発性好中球増加症:別冊日本臨牀 新領域別症候群シリーズ No.22 血液症候群(第2版)II2013

    • Author(s)
      北川誠一,平井学
    • Total Pages
      p24-25
    • Publisher
      日本臨牀社,大阪
  • [Book] 偽牲好中球増加症:別冊日本臨牀 新領域別症候群シリーズ No.22 血液症候群(第2版)II2013

    • Author(s)
      北川誠一
    • Total Pages
      p26-27
    • Publisher
      日本臨牀社,大阪
  • [Book] 副腎皮質ステロイドによる好中球増加症:別冊日本臨牀 新領域別症候群シリーズ No.22 血液症候群(第2版)II2013

    • Author(s)
      北川誠一
    • Total Pages
      p28-29
    • Publisher
      日本臨牀社,大阪
  • [Book] 妊娠性白血球増加症:別冊日本臨牀 新領域別症候群シリーズ No.22 血液症候群(第2版)II2013

    • Author(s)
      北川誠一
    • Total Pages
      p30-31
    • Publisher
      日本臨牀社,大阪
  • [Book] CSF産生腫瘍:別冊日本臨牀 新領域別症候群シリーズ No.22 血液症候群(第2版)II2013

    • Author(s)
      北川誠一,北川真希
    • Total Pages
      p32-34
    • Publisher
      日本臨牀社,大阪

URL: 

Published: 2014-07-24  

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