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Characterization of pathogenic alveolar macrophages that release IL-1alpha in response to particulates

Research Project

Project/Area Number 23K27844
Project/Area Number (Other) 23H03154 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionHyogo Medical University

Principal Investigator

黒田 悦史  兵庫医科大学, 医学部, 教授 (10299604)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 足立 匠  兵庫医科大学, 医学部, 助教 (30736757)
今坂 舞  兵庫医科大学, 医学部, 助教 (50759553)
大村谷 昌樹  兵庫医科大学, 医学部, 教授 (60398229)
白崎 善隆  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (70469948)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywordsマクロファージ / IL-1 / 微粒子 / 肺胞マクロファージ / アレルギー / 細胞死 / IL-1alpha
Outline of Research at the Start

研究代表者は吸入性微粒子による肺の炎症と免疫応答についての研究を進めている。これまでの研究から吸入性微粒子を貪食した肺胞マクロファージは細胞死を引き起こすとともに細胞内に蓄積されたIL-1alphaを放出し、肺の炎症を惹起することを見出している。本研究ではIL-1alpha を放出する細胞を詳細に解析するためのツールとして、すでにシングルセル解析の結果とIL-1alphaリポーターマウスを得ている。さらに本年度はIL-1alphaを産生する細胞をピックアップしてRNAシーケンス解析を行う実験も進める。これらの手法により肺胞マクロファージのIL-1alpha放出の分子機構を明らかにしたい。

Outline of Annual Research Achievements

吸入性微粒子による肺の炎症と免疫応答についての研究を進めている。これまでの研究から吸入性微粒子を貪食した肺胞マクロファージは細胞死を引き起こすとともに細胞内に蓄積されたIL-1alphaを放出し、肺の炎症を惹起することを見出している。しかしながら、全ての肺胞マクロファージがIL-1alphaを放出するわけではなく、微粒子に刺激によりIL-1alphaを放出する細胞は全体のわずか10%であることを認めている。本研究では、微粒子刺激によりIL-1alphaを放出する肺胞マクロファージの特性を明らかにすることで微粒子等の吸入性化学物質により生じる炎症に対する新しい治療法や予防法の開発を目指している。
本研究ではこれまで、マウス肺胞マクロファージのシングルセルRNAシーケンス解析やIL-1alphaを産生する細胞をライブイメージング解析により肺胞マクロファージの特性解析を進めてきた。さらに新しい研究ツールとしてIL-1alphaリポーターマウスを用いた研究を開始し、IL-1 alphaを細胞内に蓄積する肺胞マクロファージを生きたまま観察することが可能となった。その結果、細胞内にIL-1alphaを蓄積する希少な細胞集団が存在することが明らかとなった。これまで行ってきたシングルセル解析や細胞内サイトカイン染色のデータと照らし合わせ、今回同定した希少な細胞集団がIL-1alphaを高産生する肺胞マクロファージである可能性が高いと考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

2024年度はIL-1alphaリポーターマウスを用いた解析をスタートすることができた。リポーターマウスを用いて、細胞内にIL-1alphaを蓄積する希少な細胞集団が存在することが明らかとなった。現在はこの細胞集団の解析を試みている。

Strategy for Future Research Activity

リポーターマウスを使用することにより、細胞内にIL-1alphaを蓄積した細胞を生細胞として観察することが可能となったため、ソーティングやライブイメージングを駆使することによりIL-1alphaを産生する希少な細胞集団の同定と特性の解析を進める。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2025 2024 2023

All Presentation (13 results) (of which Invited: 6 results) Book (1 results)

  • [Presentation] アレルギー性炎症発症における環境化学物質の影響とその免疫学的メカニズム2024

    • Author(s)
      黒田悦史
    • Organizer
      第61回兵庫県臨床アレルギー研究会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 微粒子の化学的特性と肺胞マクロファージの活性化 -炎症を引き起こす微粒子と引き起こさない微粒子-2024

    • Author(s)
      黒田悦史
    • Organizer
      第32回日本臨床環境医学会学術集会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 微粒子の化学的特性と肺胞マクロファージの活性化 -炎症を引き起こす微粒子と引き起こさない微粒子-2024

    • Author(s)
      黒田悦史
    • Organizer
      第51回日本毒性学会学術年会 2024/07/03
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of a novel mucosal adjuvant utilizing programmed cell death2024

    • Author(s)
      Takumi Adachi, Kazufumi Matsushita, Kobun Yasuda, Masakiyo Nakahira, Mai Imasaka, Zhuohao Yang, Masaki Ohmuraya, Yoshitaka Shirasaki, Etsushi Kuroda
    • Organizer
      第32回日本Cell Death学会学術集会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] Mechanisms of lung immune responses induced by necroptosis specific to alveolar macrophages2024

    • Author(s)
      Takumi Adachi, Kazufumi Matsushita, Koubun Yasuda, Masakiyo Nakahira, Mai Imasaka, Zhuohao Yang, Masaki Ohmuraya, Yoshitaka Shirasaki, Etsushi Kuroda
    • Organizer
      The 1st Annual Meeting of the Japanese Cytokine Society
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 肺胞マクロファージ細胞株を用いた炎症性微粒子評価法の開発および微粒子の化学的特性の解析2024

    • Author(s)
      黒田悦史
    • Organizer
      2024年度 日化協LRI研究報告会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] The novel evaluation approach for the immunotoxicity of environmental particulate matters using a newly developed macrophage line.2024

    • Author(s)
      Hinata Inoue, Takumi Adachi, Etsushi Kuroda
    • Organizer
      第31回日本免疫毒性学会学術年会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] Analysis of a novel necroptosis-inducing mucosal adjuvant2024

    • Author(s)
      Takumi Adachi, Kazufumi Matsushita, Koubun Yasuda, Masakiyo Nakahira, Mai Imasaka, Zhuohao Yang, Masaki Ohmuraya, Yoshitaka Shirasaki, Etsushi Kuroda
    • Organizer
      第31回日本免疫毒性学会学術年会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] プログラム細胞死を基盤とした新規経鼻粘膜アジュバントの解析2024

    • Author(s)
      足立 匠, 松下 一史, 安田 好文, 中平 雅清, 今坂 舞, 楊 倬晧, 大村谷 昌樹, 白崎 善隆, 黒田 悦史
    • Organizer
      第28回日本ワクチン学会・第65回日本臨床ウイルス学会 合同学術集会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 作用機序を基盤とした新規アジュバント開発研究2023

    • Author(s)
      黒田悦史
    • Organizer
      第39回日本DDS学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Establishment of a functional alveolar macrophages cell line (Implication of establishment of an animal-free model for assessment of lung inflammation)2023

    • Author(s)
      足立匠、井上ひなた、和泉弘人、黒田悦史
    • Organizer
      日本インターフェロン・サイトカイン学会/日本マクロファージ分子細胞生物学研究会 合同シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Establishment of a functional alveolar macrophages cell line (Implication of establishment of an animal-free model for assessment of lung inflammation)2023

    • Author(s)
      足立匠、井上ひなた、和泉弘人、黒田悦史
    • Organizer
      第30回日本免疫毒性学会学術年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 「微粒子の化学的特性が肺胞マクロファージの活性化に及ぼす影響 -炎症を引き起こす微粒子と引き起こさない微粒子-2023

    • Author(s)
      黒田悦史
    • Organizer
      メタルバイオサイエンス研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] Extracellular Fine Particles2025

    • Author(s)
      Etsushi Kuroda
    • Total Pages
      290
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9789819770670
    • Related Report
      2024 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-18   Modified: 2025-12-26  

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