| 研究課題/領域番号 |
21K06858
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分49010:病態医化学関連
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| 研究機関 | 自治医科大学 |
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研究代表者 |
杉本 大樹 自治医科大学, 医学部, 助教 (70515866)
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| 研究分担者 |
武田 憲彦 自治医科大学, 医学部, 教授 (40422307)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | マクロファージ / STAT6 / マウス / 温度 / 炎症 / 低温シグナル / 炎症終息経路 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、マクロファージ・IL4-STAT6-Arg1シグナル系をモデルとし、I.低温シグナルが炎症 終息を引き起こす分子実態、II.低温シグナルの細胞内代謝への影響を明らかにし、温度依存的な炎症終息経路を解明する。さらに、III.病態モデルマウスを用い、温度依存的なNO産生制御が 病態に寄与することを明らかにする。温度依存的な炎症終息経路の解明は、様々な炎症性疾患における病態理解や新たな治療法の創出につながる。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、マクロファージにおけるIL4-STAT6-Arg1シグナル系をモデルとして、温度依存的な炎症終息経路(温度依存的NO産生、細胞内代謝調節)の分子実態を明らかにすること、さらに温度依存的NO産生が病態において果たしている役割を明らかにすることを目的とする。前年度までに、低温環境において、IL4刺激時にリン酸化 STAT6とArginase1発現が著明に増加すること、IL4-STAT6-Arg1シグナル系を制御する候補としてE3 ligase Cbl-bに注目し、温度依存的かつSTAT6依存的にCbl-bの発現が変化することを確認した。
本年度は、当初の予定通り「 低温シグナルによる細胞内代謝調節」を明らかにするために、温度可変型細胞代謝解析システムを用いて、低温環境におけるマクロファージ細胞内代謝(ミトコンドリア活性) をリアルタイムに計測した。37℃、31℃、28℃で計測し、31℃や28℃の低温環境によりマクロファージの通常呼吸量、最大呼吸量、プロトンリーク（熱産生）、膜電位等のミトコンドリア活性が低下することを明らかにした。さらに膜電位を低下させるミトコンドリア脱共役剤(Valinomycin、FCCP)をマクロファージに処理しArginase1の遺伝子発現を調べたところ、未処理と比べArginase1の発現量に有意な差はなかった。膜電位の低下はArginase1発現の著明に増加には関与しないことを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究計画のうち、「低温シグナルによる細胞内代謝調節」として低温環境におけるマクロファージ細胞内代謝を測定し、低温におけるミトコンドリア活性の低下を明らかにできた。しかし前年度作成した単球・マクロファ ージ系特異的なCbl-bのノックアウトマウスが繁殖しにくく、IL4刺激時のリン酸化STAT6とArginase1の発現増加を確認ができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度明らかにした細胞内代謝の変化を、ミトコンドリア脱共役剤に加え、脂肪酸代謝阻害薬(Etomoxir、CPT-1 inh)を用いて介入し、Arginase1とCbl-bの発現を調べ、IL4-STAT6-Arg1系活性化における細胞内代謝の役割を検証する。さらに作成済みの単球・マクロファ ージ系特異的(Lyz2-Creマウス)なCbl-bのノックアウトマウスを用い、 IL4刺激時のリン酸化STAT6とArginase1の発現増加を確認する。
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