研究課題
基盤研究(C)
呼吸は生命維持に必要な活動です。呼吸器は鼻からはじまり気管を通して肺へとつながります。空気の通り道である気道には空気中の病原菌、アレルギーの原因となるアレルゲンが大量に存在し、呼吸とともに体内へと入ってきます。そのため、呼吸器では免疫系が発達しています。M細胞は腸管で研究がすすむ、粘膜免疫応答に重要な細胞です。一方で、呼吸器におけるM細胞については不明な点が多く残されています。本研究計画では呼吸器M細胞の性状、機能、呼吸器疾患との関係を明らかにすることを目的としています。
呼吸器や消化器は多くの外来抗原や微生物と接する。これらの異物に対する個体防御のため、粘膜組織は高度な免疫システムを備え、生体恒常性の維持に貢献する。免疫システムの誘導装置として機能するパイエル板などのリンパ組織は、絶えず外来抗原をモニターし抗原特異的IgAの産生を行う。こうした免疫監視が正常に機能するためには粘膜上の抗原が上皮を越えて、リンパ濾胞に取り込まれる必要がある。そのためリンパ濾胞を覆う濾胞上皮にはM細胞と呼ばれる特殊な上皮細胞が存在し、粘膜面に存在する抗原を取り込み、トランスサイトーシス経路を通して上皮下の樹状細胞に受け渡す役割を担う。 近年の研究から腸管におけるM細胞の解析が進み、腸管におけるリンパ濾胞成熟、IgA産生、感染症におけるM細胞の重要性が明らかになってきている。一方で、 呼吸器におけるM細胞の理解は不十分である。申請者は正常、病理的な条件下で気管・気管支におけるM細胞の探索を行い、呼吸器M細胞の性状解析、および分化機構の解明を目的とした。これまでの研究から、気管、気管支にM細胞が存在すること、病理的な条件でこの呼吸器M細胞が増加することを明らかにしてきた。そこで、当該年度では呼吸器M細胞の分化機構の解明を目的とした。免疫組織化学的解析、および単一細胞RNAseq解析を行い、その結果、呼吸器上皮においてM細胞の前駆細胞となる細胞が存在する可能性を新たに見出した。この前駆細胞を特定することで、今後、呼吸器上皮M細胞を特異的に欠損するマウスの作成が可能になる。これにより、呼吸器M細胞の機能解明につながると期待できる。
2: おおむね順調に進展している
昨年度までの研究から、呼吸器M細胞の分子マーカーを見出した。これにより、呼吸器M細胞の解析が進み、分化誘導因子を明らかにすることができた。in vitro、in vivoにおけるM細胞の人工的な分化誘導系の開発に成功し、この実験系を用いて、呼吸器上皮細胞を構成する細胞の中にM細胞前駆細胞となる細胞が存在することが明らかになりつつある。
呼吸器M細胞の前駆細胞を同定し、その情報をもとに呼吸器特異的M細胞欠損マウスを作成する。このマウスを用いて、呼吸器疾患モデルを作成し、呼吸器疾患におけるM細胞の役割を明らかにしていく。
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すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (3件)
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