研究課題/領域番号 |
20K07535
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分49070:免疫学関連
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研究機関 | 東京工業大学 |
研究代表者 |
折原 芳波 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (60450623)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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キーワード | IBD / 炎症性腸疾患 / タイトジャンクション / 免疫 / 概日リズム / ストレス / 腸内環境 / 体内時計 |
研究開始時の研究の概要 |
本研究では、腸管の末梢時計の乱れがバリア機構、細胞間輸送機構、免疫バランスに及ぼす影響を検証し、病態悪化前に腸内環境を整えることによってそれらの因子の悪化が抑制できる可能性を検証する。本研究を発展させ、将来的にはヒトにおいて末梢体内時計を制御することで消化管疾患を未病の段階で食い止める、もしくは再発帽子に役立てることも可能になると考えている。
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研究実績の概要 |
昨年度に引き続き、腸上皮細胞(Caco-2およびHT29)を用いた系での実験を進めた。 概日リズム性を刻む免疫関連分子として、タイトジャンクション関連分子であるCLAUDIN-1(CLDN1)、OCCLUDIN(OCDN)およびZO1(TJP1)に加えて、粘液構成成分であるMUC2およびMUC2およびの発現が概日リズムを刻むことを見出した。 IBD炎症様モデル下においてこれら免疫関連分子のリズム性の乱れを検証した。CLDN1はリズム性の強度をほぼ同等に保ったまま位相が前進する一方、OCDNは位相の前進に加えてリズム性強度の減弱を認めた。ZO1はリズム性強度の減弱を認めたが位相には変化がなかった。また、ムチンに関してはMUC2においてリズム性の減弱を認め、MUC3Aについてはリズム性の減弱および位相の前進とともに認めた。このことは、末梢組織の炎症によって時計遺伝子のリズムのみならず腸管免疫のリズム性にも乱れが生じていることを示唆する。 また、ヒトの腸上皮により近い系として強いタイトジャンクションを形成するCaco-2と粘液産生をするHT29を共培養する系でも同様の検証をしている。TEERが高い状態において粘液を産生する共培養系において、IBD炎症様モデルにおいて時計遺伝子および免疫関連分子のリズム性の乱れも確認している。 そこで、食品由来の外的因子を添加してリズム性への影響を確認したところ、時計遺伝子のみならず免疫関連分子についてもリズム性の回復傾向を確認し始めている。 独立基盤形成支援にてサポートいただき、マウスの明暗環境制御も限定的ではあるが可能になったことから、今後はサイトカインの発現レベル、リズム性の変化について検証し、in vivo系において外的因子摂食をさせてリズム性の乱れを回復させることで疾患の重症化抑制が可能かどうか検証を続ける。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
In vivo系からin vitro系にシフトしたことにより、昨年度は少し遅れがあったが、本年度は共培養の系も含め結果を出すことができた。独立基盤形成支援を受けてマウスの明暗環境も可能になったが、所属機関の動物実験施設改変のタイミングと重なり、なかなかスタートができなかった。限定的はあるが一部容認されたため、in vivo系もようやく開始することができ、来年度はin vivoデータも出していけることが予想できる。
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今後の研究の推進方策 |
2種の腸上皮細胞単独培養および共培養それぞれの系において、IBD様炎症による時計遺伝子および免疫関連分子のリズム性の乱れを確認した。このことから、外的因子で炎症後のリズムの回復をもう少し詳しく見ていく必要があるように思われる。また、タイトジャンクション、ムチンに加え、サイトカインの発現レベルの変化、リズム性についても検証していく。 独立基盤形成支援を受けて、in vivo系も再始動できたことから、疾患モデルの構築、外的因子摂食による影響の検証を開始する。
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