| 研究課題/領域番号 |
21K16643
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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56010:脳神経外科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立循環器病研究センター |
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研究代表者 |
千代田 大尚 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特別研究員 (20886155)
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | ペリサイト / 脳梗塞 / 炎症応答 / 超急性期 / 脳梗塞超急性期 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脳梗塞後の梗塞巣では、神経細胞の損傷をトリガーとして炎症反応が惹起する。しかし、神経損傷が如何に感知され炎症反応が惹起されるのか、十分には明らかにされていない。これまでに炎症反応を誘発する神経細胞代謝障害やリポポリサッカライド刺激が、脳内では毛細血管周囲のペリサイトで最も良く感知されることが報告された。そこで、炎症反応の調節因子であるNF-κB経路の活性化とその下流のサイトカインの発現が、脳梗塞超急性期にペリサイト選択的に生じるかを明らかにし、ペリサイト選択的NF-κB経路遮断マウスを用いた解析を通して、『脳梗塞時にペリサイトが神経損傷のセンサー細胞として機能する』という仮説の検証をおこなう。
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| 研究実績の概要 |
脳梗塞により傷害された神経細胞から放出される損傷関連分子パターン群(DAMPs)によって、炎症惹起を引き金に傷害領域の拡大する可能性が示唆されているものの、如何にして炎症反応が展開されるかに関して不明な点が多く残っている。本研究課題では神経損傷後に、迅速な炎症応答が予想される毛細血管を被覆する血管周皮細胞(ペリサイト)に着目し、脳梗塞後超急性期における脳ペリサイトの炎症応答が齎す損傷領域への影響を明らかにすることを目的とする。
今年度は、野生型マウスに塞栓系を挿入により中大脳動脈を閉塞することで、一過的に脳虚血を誘導したMCAOモデルを用いて、脳梗塞後の炎症惹起がどの細胞で感知されるのかを調べるために、MCAO後1時間から24時間までの、継時的なNF-κBの核移行頻度を計測した。脳梗塞直後の梗塞巣において、ほとんどNF-κBが検出されないのに対して、数時間後以降では主に血管内皮細胞とペリサイトといった血管系で、NF-κBが核内で検出された。さらに、脳梗塞6時間以降において、約半数のペリサイトでNF-kBが活性化することから、脳ペリサイトが神経傷害による炎症を感知していることがわかった。しかし、RNAscopeを用いて炎症性サイトカインの発現細胞を調べてみると、脳梗塞6時間後では血管内皮細胞やペリサイト以外の細胞で、TNFαやIL-1βなどの炎症惹起因子が検出された。
また、ペリサイト特異的なNF-κB遮断マウスの準備が完了し、ノックダウン効率の測定方法の条件検討を試みた。
最後に、ペリサイトで発現する炎症惹起因子を同定するための条件検討として、ヒト初代培養ペリサイトがLPS刺激後に応答して、継時的にNF-κBが核移行することを自身達の手技で確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は、昨年度に確立した組織染色条件をもとに、組織炎症に関与する因子の解析を進めることができたため、概ね順調に進展していると評価する。
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| 今後の研究の推進方策 |
1)引き続き、脳梗塞後の超急性期でどの細胞種からサイトカイン群が発現し始めるのかを調べるために、RNAscopeを用いて脳梗塞後1時間から24時間までの継時的な炎症性惹起細胞の発現細胞を調べる。
2)ペリサイト選択的NF-κB経路遮断マウスのノックダウン効率の計測方法を樹立後、その系統を用いてMCAO後の血管不安定化に対する影響、免疫系細胞の浸潤に対する影響、 障害領域に対する影響といった観点から、ペリサイトでの炎症反応がもつ病理学的意義を調べる。
3)ペリサイトに発現する炎症惹起因子を同定するために、まず低酸素下でLPSまたは DAMPsであるHigh Mobility Group Box 1(HMGB1)刺激により(脳梗塞時の神経損傷を模倣)、 ペリサイトで発現が誘導されるNF-κB経路依存的な分子を同定する。
4)ペリサイト特異的に蛍光標識可能なレポーターマウスを用いて、ペリサイトをFACSにより回収し、脳梗塞後の遺伝子発現変化を解析することで、ペリサイトに発現し炎症反応を促進させる候補分子を探索する。
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