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腸内細菌シグナルによって制御される多臓器連関造血応答の理解とその制御

研究課題

研究課題/領域番号 20K17381
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分54010:血液および腫瘍内科学関連
研究機関福岡歯科大学

研究代表者

林 慶和  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 助教 (00801078)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード造血幹前駆細胞 / 腸内細菌 / 自然免疫 / 組織修復 / 造血幹細胞 / 多能性前駆細胞 / 骨髄球 / 腸管炎症 / 顆粒球 / 慢性炎症 / 炎症性疾患 / 常在菌 / 造血応答
研究開始時の研究の概要

血液細胞は骨髄の造血幹細胞によって生涯にわたり作られている。これまでに細菌感染により、細菌の構成成分であるリポ多糖(LPS)が造血幹細胞の機能を損傷することが明らかになった。体内には口腔や腸など非常に多くの細菌が共生しており、これらの常在菌が様々な免疫や疾患に関与していることが近年明らかになりつつある。これまでに報告されている細菌感染誘導性の造血幹細胞機能低下と体内に共生する細菌の多様性を考え合わせると、体内に存在する常在菌が骨髄あるいは骨髄外の各組織において造血応答を制御している可能性が考えられる。そこで本研究では、体内の常在菌が造血応答をどのように制御するのかその分子メカニズムを解明する。

研究成果の概要

腸管炎症により腸内細菌が体内に浸潤することで、造血応答に何らかの影響を及ぼすのではないかと考え、腸炎が造血に与える影響について検討を行った。デキストラン硫酸ナトリウム投与による腸炎モデルマウスを用いて造血応答を解析したところ、急性腸炎下では骨髄にて造血幹・前駆細胞(HSPC)が増加した。さらに、腸間膜リンパ節においても増加していたため、腸炎によるHSPCの炎症局所への遊走が示唆された。HSPCが骨髄球に分化し組織修復に寄与していることが分かり、この一連の応答が腸内細菌によって制御されることを明らかにした。
本研究課題から得られた知見は骨髄と末梢組織における多臓器連関応答の存在を示すものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

“炎症と造血”は造血分野において注目されている領域であり、老化に伴い増加する炎症疾患との関連だけでなく生体防御や組織修復における機能の観点からも注目を集めている分野である。本研究では炎症の起こる場である血液の幹細胞(造血幹細胞)をモデルとして、これまで明らかにされてこなかった腸炎下における腸内細菌依存的な造血応答制御を分子レベルで明らかにするとともに、腸管関連組織で増加した前駆細胞ならびに骨髄球が最終的には組織修復に関与することを明らかにした。
本研究課題から得られた研究成果は造血における新たな概念を提示したという点において、基礎医学への貢献は大きく学術的意義ならびに社会的意義の高い研究である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Id4 modulates salivary gland homeostasis and its expression is downregulated in IgG4-related disease via miR-486-5p2023

    • 著者名/発表者名
      1.Hayashi Y, Kimura S, Yano E, Yoshimoto S, Saeki A, Yasukochi A, Hatakeyama Y, Moriyama M, Nakamura S, Jimi E, Kawakubo-Yasukochi T.
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta Mol Cell Res

      巻: 1870(2) 号: 2 ページ: 119404-119404

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2022.119404

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hematopoietic stem and progenitor cells integrate microbial signals to promote post‐inflammation gut tissue repair2022

    • 著者名/発表者名
      Sezaki Maiko、Hayashi Yoshikazu、Nakato Gaku、Wang Yuxin、Nakata Sayuri、Biswas Subinoy、Morishima Tatsuya、Fakruddin Md、Moon Jieun、Ahn Soyeon、Kim Pilhan、Miyamoto Yuji、Baba Hideo、Fukuda Shinji、Takizawa Hitoshi
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 41 号: 22

    • DOI

      10.15252/embj.2022110712

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Immuno-Modulation of Hematopoietic Stem and Progenitor Cells in Inflammation2020

    • 著者名/発表者名
      Sezaki Maiko、Hayashi Yoshikazu、Wang Yuxin、Johansson Alban、Umemoto Terumasa、Takizawa Hitoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 11 ページ: 585367-585367

    • DOI

      10.3389/fimmu.2020.585367

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 自然免疫シグナルを介した造血制御とその変容2020

    • 著者名/発表者名
      林 慶和、滝澤 仁
    • 雑誌名

      臨床血液

      巻: 61 号: 6 ページ: 651-656

    • DOI

      10.11406/rinketsu.61.651

    • NAID

      130007869131

    • ISSN
      0485-1439, 1882-0824
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Hematopoietic stem and progenitor cells integrate microbial signals to enhance gut tissue repair2021

    • 著者名/発表者名
      Maiko Sezaki, Yoshikazu Hayashi, Gaku Nakato, Subinoy Biswas, Tatsuya Morishima, Jieun Moon, Soyeon Ahn, Pilhan Kim, Yuji Miyamoto, Hideo Baba, Shinji Fukuda and Hitoshi Takizawa
    • 学会等名
      18th Stem Cell Research Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 慢性炎症は造血幹細胞の骨髄再構築能を低下させる2020

    • 著者名/発表者名
      林 慶和
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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