Ｂｌｉｍｐ１によるＩＬ－１αの抑制制御を介した炎症と成長の恒常性制御

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24791561
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 佐藤 結子 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (70445443)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: Blimp1 / 炎症 / 成長

Research Abstract

B lymphocyte induced maturation protein 1 (Blimp1)は生殖細胞やB細胞、破骨細胞の分化や機能発現に必須であることが報告されているが、炎症や成長への関与や機能については未だ報告がない。Blimp1欠損マウスは胎生早期に致死となるため、出生後の解析が出来ないことから、Cre/loxPのシステムを用いて、出生後におけるBlimp1の機能解析を行うこととした。Creマウスとしては、間葉系細胞に広くCreを発現するSox9 Creマウスを使用し、Blimp1-floxマウスと交配することで、Blimp1のコンディショナルノックアウトマウス（Blimp1 cKO）を樹立した（未発表）。興味深いことに、Blimp1 cKOマウスはコントロールマウスに比較して成長障害と皮膚の炎症所見を全例に呈することを見出した（未発表）。Blimp1 cKOの血清中のサイトカインプロファイルを検討したところ、IL-1の発現がコントロールと比較して高いことを見出した。そこで、IL-1の発現高値がBlimp1 cKOの表現型の由来であるかを解析するため、現在Blimp1 cKOとIL-1a/IL-1bダブル欠損マウスとの交配を進めているところである。さらに、Blimp1 cKOにおけるIL-1の発現高値がどの組織に由来するかを解明するため、Blimp1 cKOから様々な組織を回収し、組織ごとにIL-1の発現レベルを解析しているところである。さらに、転写抑制因子であるBlimp1を欠損することでIL-1の発現が上昇していることから、Blimp1がどのように転写レベルでIL-1の発現を抑制しているかを解析するため、IL-1の転写調節領域におけるBlimp1の結合領域を検索し、Blimp1の結合実験を行っているところである。

Current Status of Research Progress

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

Reason

現在までにSox9発現領域でBlimp1を欠損することで、全身的な成長障害と皮膚の炎症を惹起すること、それが血清レベルでのIL-1の上昇に起因する可能性を見出している点で、概ね計画通りの進展が得られていると考えている。Blimp1 cKOの表現型を組織レベルで解明するため、皮膚および成長軟骨のHE標本作製も終了し、こちらも概ね表現型を説明し得る組織レベルでの変化を同定出来ていると考えている。IL-1の上昇がどの組織レベルに由来するのかを検証するため実施している、様々な組織でのIL-1の発現を同定するリアルタイムPCR解析がまだ完了していないこと、転写抑制因子であるBlimp1によるIL-1の発現制御機構の解明がまだ完了していないことなどが、次年度以降の課題であると考える。

Strategy for Future Research Activity

まずはIL-1の上昇がどの組織レベルに由来するのかを検証するため、様々な組織でのIL-1の発現を同定するリアルタイムPCR解析を実施する。すでに検体の回収はBlimp1 cKOおよびコントロールマウスで完了しているので、その発現を解析する予定である。組織レベルでの発現解析では、様々な組織由来のRNAをまとめて解析することになるので、組織染色と合わせて、どの細胞がBlimp1 cKOでIL-1を高発現するのか、二重染色等で検証を行う。IL-1を発現する責任細胞を同定し得た場合は、その細胞の培養により、さらにBlimp1欠損によるIL-1の発現誘導をin vitroでも解析する。さらに、現在進めているBlimp1 cKOとIL-1a/IL-1bダブル欠損マウスとの交配を進め、Blimp1 cKOに認められる成長障害や皮膚の炎症が改善するか、個体レベルでの解析を行う。また、Blimp1によるIL-1の発現制御機構を解明するため、IL-1の転写調節領域の解析を実施する予定である。以上の解析により、Blimp1のSox9発現細胞における欠損がもたらす成長障害や皮膚の炎症が、Blimp1によるIL-1の発現抑制が炎症を恒常的に抑制しているのか、また生理的な成長に寄与するのか、解明する予定である。また、解析結果については学会ならびに論文にて報告する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

次年度の研究費は主にBlimp1 cKOにおけるIL-1の発現を解析するための生化学的な解析に必要な試薬、またIL-1発現細胞におけるBlimp1の役割を解析するためのin vitroの培養用の試薬の購入、さらにBlimp1 cKOやそのIL-1a/IL-1bダブル欠損マウスとの交配などの実験動物飼育のための費用のために使用される。

Research Products

• [Journal Article] An essential role for STAT6-STAT1 protein signaling in promoting macrophage cell-cell fusion. (2012)
  • Author(s): Miyamoto H, Katsuyama E, Miyauchi Y, Hoshi H, Miyamoto K, Sato Y, Kobayashi T, Iwasaki R, Yoshida S, Mori T, Kanagawa H, Fujie A, Hao W, Morioka H, Matsumoto M, Toyama Y, Miyamoto T.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 287 Pages: 32479-84
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Conditional inactivation of Blimp1 in adult mice promotes increased bone mass. (2012)
  • Author(s): Miyauchi Y, Miyamoto H, Yoshida S, Mori T, Kanagawa H, Katsuyama E, Fujie A, Hao W, Hoshi H, Miyamoto K, Sato Y, Kobayashi T, Akiyama H, Morioka H, Matsumoto M, Toyama Y, Miyamoto T.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 287 Pages: 28508-17
  • DOI: doi: 10.1074/jbc.M112.356634.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PDGFBB promotes PDGFRα-positive cell migration into artificial bone in vivo. (2012)
  • Author(s): Yoshida S, Iwasaki R, Kawana H, Miyauchi Y, Hoshi H, Miyamoto H, Mori T, Kanagawa H, Katsuyama E, Fujie A, Hao W, Kobayashi T, Sato Y, Miyamoto K, Morioka H, Matsumoto M, et al
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 421 Pages: 785-9
  • DOI: doi: 10.1016/j.bbrc.2012.04.084.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Aldehyde-stress resulting from Aldh2 mutation promotes osteoporosis due to impaired osteoblastogenesis. (2012)
  • Author(s): Hoshi H, Hao W, Fujita Y, Funayama A, Miyauchi Y, Hashimoto K, Miyamoto K, Iwasaki R, Sato Y, Kobayashi T, Miyamoto H, Yoshida S, Mori T, Kanagawa H, Katsuyama E, Fujie A, Kitagawa K, et al.
  • Journal Title: J Bone Miner Res. Volume: 27 Pages: 2015-23
  • DOI: doi: 10.1002/jbmr.1634.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Osteoclast stimulatory transmembrane protein and dendritic cell–specific transmembrane protein cooperatively modulate cell–cell fusion to form osteoclasts and foreign body giant cells. (2012)
  • Author(s): Miyamoto H, Suzuki T, Miyauchi Y, Iwasaki R, Kobayashi T, Sato Y, Miyamoto K, Hoshi H, Hashimoto K, Yoshida S, Hao W, Mori T, Kanagawa H, Katsuyama E, Fujie A, et al.
  • Journal Title: J Bone Miner Res. Volume: 27 Pages: 1289-97
  • DOI: doi: 10.1002/jbmr.1575.
  • Peer Reviewed