| 研究課題/領域番号 |
20K16010
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分47040:薬理学関連
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| 研究機関 | 高崎健康福祉大学 |
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研究代表者 |
伊藤 政明 高崎健康福祉大学, 薬学部, 准教授 (30438759)
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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 |
完了 (2023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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 機械的進展刺激 / マクロファージ / プリン作動性シグナル / MCP-1 / P2Y6受容体 / 機械的刺激 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、国民病ともいえる糖尿病や動脈硬化の発症・進展の根底には、全身の軽度の炎症反応が重要であると認識されるようになってきた。炎症反応の中心的な役割を果たす免疫担当細胞にマクロファージがある。マクロファージは免疫担当細胞として気管支や肺胞、消化管などにも広く分布し、肺の伸展や腸の蠕動運動および外界の浸透圧変化によって機械的な刺激を常に受容しているが、その機能に対する影響は明らかにされていない。
本研究では、機械的刺激を介したマクロファージ機能制御のメカニズムについて検討し、今後益々増加するであろう虚血性脳・心疾患などの炎症を基盤とする疾患の病因解明ならびに新しい予防・治療法の開発を試みる。
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| 研究実績の概要 |
マウス由来培養マクロファージ細胞（RAW264.7細胞）をシリコンチャンバーに播種して進展装置を用いて機械的進展刺激を負荷すると、細胞外ATP濃度が一過性かつ進展強度依存的に上昇し、TNFαやMCP-1などの炎症性サイトカイン・ケモカインの遺伝子発現レベルが増加した。RAW細胞をUDPやATPで直接刺激した場合もMCP-1の遺伝子発現量が有意に増加した。RAW細胞のP2Y6受容体のsiRNAによるKnock Down（KD）やP2Y6受容体阻害剤の前処理はUDP直接刺激や進展刺激によるMCP-1発現量の増加を有意に抑制した。RAW細胞の機械的刺激受容体PIEZO1の遺伝子をKDした場合も進展刺激によるMCP-1遺伝子の発現上昇は抑制された。ヌクレオチド分解酵素のApyraseで処理したRAW細胞では、UDP直接刺激によるMCP-1の発現量が有意に低下した。一方、伸展刺激によるMCP-1の発現上昇は、Apyrase処理により細胞外ATP濃度上昇が消失したにもかかわらず、抑制されなかった。RAW細胞の進展刺激負荷により、細胞内リン酸化酵素のERKやp38の活性化が認められ、ERKの上流因子であるMEKの阻害剤処理により、進展刺激によるMCP-1の遺伝子発現およびタンパク質産生の増加が有意に抑制された。
以上の結果より、マクロファージは進展刺激を感知して細胞外にヌクレオチドを放出しオートクライン的にP2Y6受容体を介してERKを活性化し、MCP-1などのケモカインを産生する事が示唆された。さらに、P2Y6受容体はリガンド非依存的に機械的刺激を感知し活性化される可能性もあると考えられた。本研究成果は、マクロファージがダイナミックな機械的刺激を受容する組織における病態、すなわち動脈硬化や肺や腸の炎症、心筋梗塞などのような病態の理解と新たな治療戦略の提示につながると期待される。
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