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2013 Fiscal Year Annual Research Report

母胎児間シグナルチューニング機構の分子基盤解明

Research Project

Project/Area Number 25293241
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionKanazawa Medical University

Principal Investigator

八田 稔久  金沢医科大学, 医学部, 教授 (20238025)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 島村 英理子  金沢医科大学, 医学部, 講師 (00267741)
島田 ひろき  金沢医科大学, 医学部, 講師 (60278108)
東海林 博樹  金沢医科大学, 一般教育機構, 准教授 (10263873)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords母体免疫 / 白血病抑制因子 / インターロイキン6 / 副腎皮質刺激ホルモン / 胎盤 / 自閉症スペクトラム / DOHaD
Research Abstract

妊娠12.5日 (12.5 dpc) のC57BL/6Jマウスに Poly I:C (TLR3アゴニスト:0, 4, 20 mg/kg BW)を腹腔内投与することで、母体免疫亢進モデルマウスを作成した。Poly I:C投与3時間後における母体血清インターロイキン6 (IL-6) 濃度をエライザ法にて計測したところ、Poly I:C投与量に対して、母体血清IL-6濃度は、Poly I:C用量依存性に上昇していた。母体血清 LIF 濃度は、Poly I:C 4 mg/kg BW投与群 (poly 4) ではコントロール群に比べ有意な上昇を示したが、20 mg/kg BW投与群 (poly 20) では上昇を示さず、コントロールと同レベルであった。同様に、12.5 dpcおよび13.5 dpcにおけるACTH、LIF、および胎児脳脊髄液(CSF) のLIF濃度を計測した。12.5 dpcでは、ACTHはpoly 4で上昇するが、poly 20では逆にコントロールよりも減少していた。一方、13.5 dpcでは、poly 4および poly20いずれの群でも血清ACTH濃度はコントロールよりも減少していた。胎児CSF中のLIF濃度も、胎児血清ACTHと同様の濃度変化を示した。胎盤におけるSTAT3のリン酸化の状況、LIFシグナル下流のJAK2/STAT3経路を抑制するSocs3 mRNAの発現量を調べた。その結果、STAT3のリン酸化は、12.5 dpcではpoly4 および poly 20いずれの群でも亢進するものの、13.5dpcでは逆にコントロールよりも低値を示すことが明らかとなった。Socs 3は、Poly I:C投与量依存性に増加することが明らかとなった。これらの所見より、母体免疫亢進の程度に対応して、母―胎児間LIFシグナルリレーが抑制を受けることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度は母体の炎症・免疫亢進に対する胎盤ネガティブループの分子機構の解明を中心に研究を進めた。炎症・免疫亢進が誘発されたマウスを用いて、(1)母体LIFレベルとIL-6レベルのエライザによる測定、(2)母体LIFレベルとIL-6レベルの測定と母体免疫亢進の程度との相関性解析、(3)母体LIFレベルの変動と胎盤ACTH、胎児血中および脳脊髄液中LIFレベルの相関性解析、(4)胎盤Pomc mRNAの発現に与える影響の解析、(5)母体免疫亢進の程度とSocs3の発現量および STAT3リン酸化量の相関性解析、(6)絨毛間腔に面した栄養膜表面におけるgp130 および LIFRの発現解析については、おおむね研究計画を達成することができた。これらの研究で用いた胎児血清と脳脊髄液は、我々が確立した手法を用いて分別的に採取することが可能であるが、全長わずか数ミリメートルの胎児に対する処理であることから、そのサンプル採取技術の難易度が高く、また一度に得られる量が極めて少ない。このような理由により、多項目のエライザ・アッセイを完遂するためには、予定よりも長い期間が必要であった。そのため、当初予定していたPoly I:C各投与量(0, 4, 20 mg/kg BW)における胎盤遺伝子の発現プロファイルの比較については、現在サンプルの保存段階で止まっており、次年度にDNAマイクロアレイ解析を行う予定である。また、培養栄養膜細胞を用いたin vitro実験系の立ち上げについても、次年度以降に先送りすることになった。

Strategy for Future Research Activity

初年度に収集・保存したPoly I:C各投与量(0, 4, 20 mg/kg BW)における胎盤サンプルを用いて、網羅的な遺伝子発現解析と比較を行う。DNAマイクロアレイを行うための設備は学内に整備されており、これを活用する。今後は、poly I:C投与量をさらに低く(0.1, 0.5, 1 mg/kg BW)設定し、母体の軽度免疫亢進状態における上記分子群の挙動を解析する。この際に律速段階となる胎児体液の微量サンプリングについては、初年度に雇用した実験補助者が採取技術を習得しており、今年度も継続して雇用することで実験効率の向上が期待される。以下の項目についても検討を開始する:(1)胎盤絨毛幹細胞(Rcho-1)を用いたin vitro解析、(2)JAK2/STAT3の発現調節に関わるmicro RNAのスクリーニング、(3)Proprotein convertase 1および2 (PC1/2)の発現解析、(4)Decoy 受容体(可溶型gp130など)による過剰な胎児ACTHおよびLIFのマスキング。
定期的なラボミーティングに加えて、研究分担者間での連絡をさらに緊密にとりあうことを心掛け、実験のさらなる効率化を図る。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究の進捗状況は、当初の研究計画から若干遅れている。特に、DNAマイクロアレイを用いた研究および培養細胞を用いた機能阻害実験が次年度に先送りすることとなったため、経費として770,726円が次年度使用額として生じた。
平成26年度には、DNAマイクロアレイ用チップおよび薬品類として600,000円、細胞培養用薬品類として170,726円を使用する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Significance of sugar chain recognition by galectins and its involvement in disease-associated glycosylation. (Review)2014

    • Author(s)
      Arikawa T, Simamura E, Shimada H, Nakamura T, Hatta T, Shoji H
    • Journal Title

      Congenital Anomalies

      Volume: 54(2) Pages: 77-81

    • DOI

      10.1111/cga.12055.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Maternal immune activation impairs the maternal-fetal leukemia inhibitory factor signal relay and reduces neural stem/progenitor cell proliferation2013

    • Author(s)
      T.Tsukada, E.Simamura, H.Shimada, T.Akai, H.Iizuka, T.Hatta
    • Organizer
      Neuroscience 2013
    • Place of Presentation
      San Diego, California, USA
    • Year and Date
      20131109-20131113
  • [Presentation] 大脳皮質形成に働く母胎間白血病抑制因子シグナル伝達経路は、母体免疫活性化により変動する2013

    • Author(s)
      塚田剛史,島村英理子,島田ひろき,赤井卓也,飯塚秀明,八田稔久
    • Organizer
      日本脳神経外科学会第72回学術集会
    • Place of Presentation
      神奈川県 パシフィコ横浜
    • Year and Date
      20131016-20131018
  • [Presentation] 組織画像スライド試験システムの教育効果2013

    • Author(s)
      黒田尚宏, 島田ひろき, 島村英理子, 東 伸明, 八田稔久
    • Organizer
      第45回日本医学教育学大会
    • Place of Presentation
      千葉県 千葉大学亥鼻キャンパス
    • Year and Date
      20130726-20130727
  • [Presentation] 中枢神経系の正常発生:脳はひとりで大きくなれるか?2013

    • Author(s)
      八田稔久
    • Organizer
      第53回日本先天異常学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪府 千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      20130721-20130723
    • Invited
  • [Presentation] マウス顎関節発生におけるエストロゲン関連受容体γの発現について2013

    • Author(s)
      金山景錫, 八田稔久, 島村英理子, 島田ひろき, 瀬上夏樹
    • Organizer
      第53回日本先天異常学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪府 千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      20130721-20130723
  • [Presentation] メラノコルチンによるヒト赤芽球の分化調節機構2013

    • Author(s)
      仲島百合子, 島村英理子, 島田ひろき, 有川智博, 東海林博樹, 増田浩子, 大谷 浩, 八田稔久
    • Organizer
      第53回日本先天異常学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪府 千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      20130721-20130723
  • [Presentation] 35ゲージ針を用いたラット胎児脳室注入法2013

    • Author(s)
      島田 ひろき, 島村 英理子, 塚田 剛史, 八田 稔久
    • Organizer
      第53回日本先天異常学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪府 千里ライフサイエンスセンター
    • Year and Date
      20130721-20130723
  • [Presentation] 神経-血管相互作用を介した血管ネットワーク形成におけるJunBの機能2013

    • Author(s)
      吉冨泰央, 池田崇之, 吉竹佳の, 八田稔久, 加藤伸郎, 米倉秀人
    • Organizer
      金沢医科大学医学会 第39回総会・第49回学術集会
    • Place of Presentation
      石川県 金沢医科大学
    • Year and Date
      20130706-20130706
  • [Presentation] 組織画像スライド試験システムを利用した復習促進効果2013

    • Author(s)
      黒田 尚宏, 島田ひろき, 八田 稔久, 東 伸明, 島村 英理子, 堀 有行
    • Organizer
      金沢医科大学医学会 第39回総会・第49回学術集会
    • Place of Presentation
      石川県 金沢医科大学
    • Year and Date
      20130706-20130706
  • [Presentation] Leukemia inhibitory factorはinsulin-like growth factorを介してFibroblast growth factor 2の神経幹/前駆細胞の増殖作用を増強する2013

    • Author(s)
      島田 ひろき, 島村 英理子, 東海林 博樹, 有川 智博, 東 伸明, 八田 稔久
    • Organizer
      第36回神経科学大会
    • Place of Presentation
      京都府 国立京都国際会館
    • Year and Date
      20130620-20130623
  • [Presentation] Concentration of leukemia inhibitory factor in fetal cerebrospinal fluid is altered following maternal immune activation2013

    • Author(s)
      T.Tsukada, E.Simamura, H.Shimada, T.Akai, H.Iizuka, T.Hatta
    • Organizer
      第36回日本神経科大会
    • Place of Presentation
      京都府 国立京都国際会館
    • Year and Date
      20130620-20130623
  • [Presentation] 顎関節症に女性ホルモンは関与するか-エストロゲンレセプターの免疫組織学的検討-2013

    • Author(s)
      金山景錫, 八田稔久, 山本奈央, 瀬上夏樹
    • Organizer
      第67回日本口腔科学会学術集会
    • Place of Presentation
      栃木県 栃木県総合文化センター
    • Year and Date
      20130522-20130524
  • [Presentation] 細胞内mRNA-タンパク質構造の可視化2013

    • Author(s)
      石垣靖人, 中村有香, 辰野貴則, 島田ひろき, 八田稔久, 桑畑 進, 中川秀昭, 竹上 勉, 友杉直久
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪府 ホテル阪急エキスポパーク
    • Year and Date
      20130520-20130522
  • [Remarks] 組織透明化に関する新規技術

    • URL

      http://www.jstshingi.jp/abst/p/12/1235/igakubu07.pdf

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 赤芽球の脱核方法及び脱核赤血球の維持方法2013

    • Inventor(s)
      八田稔久
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人金沢医科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2013-097312
    • Filing Date
      2013-05-07
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 透明化生物標本作製用キット及び透明化生物標本作製方法2013

    • Inventor(s)
      八田稔久
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人金沢医科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2013/079388
    • Filing Date
      2013-10-30
    • Overseas

URL: 

Published: 2015-05-28  

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