温度が炎症細胞の代謝、機能に与える影響の解析

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Integrative understanding of biological phenomena with temperature as a key theme
• Project/Area Number: 16H01381
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 武田 憲彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (40422307)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 炎症 / 温度生物学

Outline of Annual Research Achievements

急性炎症の四徴として、古くから発赤、疼痛、腫脹および熱感が知られている。それぞれの兆候は炎症プロセスの発症、進展および終息過程において重要な役割を果たしていると考えられる一方、その詳細な機構はこれまで明らかにされて来なかった。我々はこれまで低酸素応答型転写因子(Hypoxia inducible factor (HIF)-a)の働きに着目して解析を行ってきた。その中で、主要なHIF-αアイソフォームであるHIF-1aおよびHIF-2aのスイッチングが炎症プロセスの活性化と終息および体温調節においても中心的役割を果たしている事を明らかにしてきた。本研究において、我々は温度応答が炎症により引き起こされた単なる結果ではなく、細胞内代謝シフトを介して炎症プロセスの活性化を積極的に促進しているとの仮説を構築している。上記仮説検証を通じて、温度応答としての細胞内代謝応答の分子機構を明らかにすると共に、温度応答の制御による炎症、組織リモデリングに対する新たなアプローチの分子基盤を構築することを目指して解析を開始した。平成28年度において、温度変化におけるマクロファージ活性化機構を解析すべく、その技術的な基盤を確立した。はじめに培養マクロファージ生育において温度環境が与える影響を検討した。次に温度変化がその活性化に与える影響を解析し、炎症メディエーターをはじめとするマクロファージ活性化シグナルが細胞外温度環境により影響を受けることを確認した。これらの知見をもとに、引き続きその詳細な分子機構の解明に着手している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究において、我々は温度応答が炎症により引き起こされた単なる結果ではなく、細胞内代謝シフトを介して炎症プロセスの活性化を積極的に促進しているとの仮説を構築している。上記仮説検証を通じて、温度応答としての細胞内代謝応答の分子機構を明らかにすると共に、温度応答の制御による炎症、組織リモデリングに対する新たなアプローチの分子基盤を構築することを目指して解析を開始した。
平成28年度において、温度変化におけるマクロファージ活性化機構を解析すべく、その技術的な基盤を確立した。温度変化がその活性化に与える影響を解析し、炎症メディエーターをはじめとするマクロファージ活性化シグナルが細胞外温度環境により影響を受けることを確認している。引き続きその詳細な分子機構の解析に着手しており、研究の進捗状況については概ね順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度において、温度変化におけるマクロファージ活性化機構を解析すべく、その技術的な基盤を確立した。温度変化がその活性化に与える影響を解析し、炎症メディエーターをはじめとするマクロファージ活性化シグナルが細胞外温度環境により影響を受けることを確認している。平成29年度においては、その詳細な分子機構の解析をおこなう予定である。特に細胞外温度変化が、炎症プロセスにおけるどの細胞内シグナルに影響を与えるのか、その標的分子を明らかにすることが重要と考えている。