脳虚血における骨髄由来単球・マクロファージと自然免疫受容体(TLR4)の関与

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25861293
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 伊藤 圭介 藤田保健衛生大学, 医学部, 助教 (70622934)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 脳虚血 / 自然免疫 / ＴＬＲ４

Research Abstract

TLR4 ノックアウト( = KO)マウスを用いて作成した骨髄キメラマウスに、脳虚血負荷を与えて脳虚血障害の程度を検討した。方法としては、致死量の放射線（9Gy）を投与した雌のTLR4 ノックアウト（= KO）マウスに、雄のTLR4 KOマウスのhomo type 又はwild typeの骨髄を移植し、骨髄キメラマウスをそれぞれ作成した。骨髄移植が成功しているかどうかを調べる為に、実験終了後骨髄を採取し、PCRにて雄特有の遺伝子パターンを確認した。作成した骨髄キメラマウスに脳虚血負荷（中大脳動脈永久閉塞）を与えて24時間目での脳梗塞量の程度を検討した。その結果、wild typeの骨髄を移植した時に比して、homo typeの骨髄を移植した場合、平均21.1%の梗塞量の減少が見られた。また、TLR4 KO マウスのhomo typeとwild typeから初代培養神経細胞やグリア細胞、骨髄由来単球・マクロファージを採取し、それぞれ,LipidAやLPS負荷による影響を検討した所、TLR4 KO マウスのwild typeでは24時間以内にNO、IL-6、TNF-alphaの発現を認めたが、homo typeでは全く認めなかった。以上のことより、脳虚血障害のうち、20%は骨髄由来の炎症系細胞がTLR4を介して関与していることが、明らかとなった。またその作用機序にNO、IL-6、TNF-alphaといった炎症関連因子が関与している可能性も明らかとなった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

提出した研究計画に従い、順調に計画が進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

提出した研究計画に従い、in vivoで得られた結果を in vitroの系で確認していく。
具体的には、TLR4 KO マウスのhomo typeとwild typeから採取した初代培養神経細胞に低酸素負荷を加えた後、TLR4 KO マウスのhomo typeとwild typeから採取した骨髄由来マクロファージやマイクログリアとの共培養を行う。その際両者をmixして共培養する方法と、culture insertを用いて、同じwellで培養するが、両者を別々で培養する方法を合わせて検討する。これにより、骨髄由来マクロファージやマイクログリアが直接障害ニューロンに作用するのか、それとも液性因子を介して関与するのかを明らかとしていく。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究は予定通り進んでいる。今回１回のin vivo実験で有意な結果を得ることが出来た。このため追加実験をする必要がなく、４０万程度の余剰金ができた。
本年度に遂行予定のin vivo実験はまだ結果が出ておらず、結果次第では更なる追加実験を行う必要があるため、その際には前年度分の余剰金を使用することができる。またもし追加実験を行う必要がなくても、前年度の余剰金を用いて、更に研究を進めていくことができる。