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腸管神経系による好酸球制御機構とその破綻による腸炎等発症機構解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K08027
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53010:消化器内科学関連
研究機関千葉大学

研究代表者

藤村 理紗  千葉大学, バイオメディカル研究センター, 助教 (30376363)

研究分担者 幡野 雅彦  千葉大学, 大学院医学研究院, 名誉教授 (20208523)
文田 貴志  千葉大学, 医学部附属病院, 医員 (60866995)
坂本 明美  千葉大学, バイオメディカル研究センター, 准教授 (90359597)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード腸管神経 / IL5 / 好酸球 / NMU / ILC2 / 腸炎
研究開始時の研究の概要

わが国で増加傾向にある難治性腸疾患は多大なストレスと関連があり、腸管神経系-免疫系の相互作用とその破綻による疾患発症機序を統合的に解析することが病態解明において重要である。研究代表者はこれまで、腸管神経過多である遺伝子組換えマウスを用いて、誘導性腸炎モデルにおいて高感受性、腸管神経が腸上皮や腸内細菌叢に影響を与えること、それらの関係破綻は腸炎の病態に影響を及ぼすことを明らかとした。一方で、腸管において神経誘導性の好酸球増加を見出した。腸管に存在する好酸球は、その役割について不明な点が多い。研究代表者は、腸管神経系による好酸球の制御に焦点を絞り、その破綻による腸炎等の発症機序・病態解明を目指す。

研究実績の概要

研究代表者ら独自の腸管神経過多であるNcx KOマウスを用いて、腸管神経に焦点を当て腸管好酸球分化の制御機構や生理的役割について分子レベルで明らかに し、炎症性腸疾患や好酸球性腸炎等の病態への関わりを解明する目的で以下の研究成果を得た。
(1) NcxKOマウスでは小腸粘膜固有層における好酸球の増多を認め、腸管神経ペプチド(NMU)により活性化した2型自然リンパ球が産生したIL5により、好酸球誘導が考えられた。そこで、NMUを産生する腸管神経への刺激について調べるため、神経芽細胞腫株(C1300)を培養下でリポポリサッカライド(LPS)による刺激を行ない、NMU発現をRT-PCRで解析した。結果、LPS刺激後にNMU発現の有意な上昇を認めた(約2.1倍)。LPSは腸内細菌が持つ糖脂質の一つであり、細菌感染が神経細胞のNMU産生を上昇させ得ると示唆した。
(2) インドメタシン(IND)を経口投与し(5mg/kg)小腸炎を誘導させたところ、NcxKOマウスは野生型マウスよりも高い感受性を示した。フローサイトメトリー(FACS)法により、IND投与下の小腸固有粘膜層における好酸球割合の変化を解析したところ、NcxKOマウスでは好酸球(CCR3+CD11b+)の増多を認めた(投与前:6.2%、投与後:62.6%)。またNcxKOマウス小腸組織ではIND投与後NMU発現が約2倍上昇した。
(3) 小腸好酸球の役割を検討する目的で、好酸球欠損/NcxKOマウス(DKO)を作製した。DKOマウスはFACS法により好酸球の消失を認めた。IND誘導小腸炎では、DKOマウスはNcxKOマウスよりも死亡率が有意に高かった。以上の結果より好酸球は腸炎に対して保護的な役割を持つ可能性が示唆された。
今後は、NcxKOマウスおよび腸炎下における好酸球の詳細な性質について解析を進めていきたいと考えている。

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

NcxKOマウスでみられた好酸球の誘導のメカニズムについて、概要が明らかにされつつありおおむね進捗しているといえる。

今後の研究の推進方策

次年度は、NcxKOマウスおよび腸炎下における好酸球の詳細な性質について解析し、論文投稿用にまとめる予定である。具体的には、フローサイトメトリー法を用いて、腸炎下における小腸固有粘膜層に存在する好酸球を抽出し、分化や活性化について検討する。また、好酸球について脂質メディエーターや抗菌物質の発現についても検討する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Frequency and function of circulating regulatory T-cells in biliary atresia.2022

    • 著者名/発表者名
      Oita S, Saito T, Sakamoto A, Fujimura L, Ohara Y, Fumita T, Terui K, Nakata M, Komatsu S, Matsuura G, Hatano M, Hishiki T.
    • 雑誌名

      Pediatr Surg Int.

      巻: 30(39) 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1007/s00383-022-05307-8

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recombinant thrombomodulin attenuates hyper-inflammation and glycocalyx damage in a murine model of Streptococcus pneumoniae–induced sepsis2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Eizo、Akamatsu Toshinobu、Ohmori Masaaki、Kato Mayu、Takeuchi Noriko、Ishiwada Naruhiko、Nishimura Rintaro、Hishiki Haruka、Fujimura Lisa、Ito Chizuru、Hatano Masahiko
    • 雑誌名

      Cytokine

      巻: 149 ページ: 155723-155723

    • DOI

      10.1016/j.cyto.2021.155723

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Activation of enteric neurons by intestinal inflammation2024

    • 著者名/発表者名
      岡本昌大、藤村理紗、文田貴志、勝俣善夫、坂本明美、幡野雅彦
    • 学会等名
      第52回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸管神経過多マウスを用いた腸炎における好酸球誘導について2023

    • 著者名/発表者名
      岡本昌大、藤村理紗
    • 学会等名
      第13回東日本研究医養成コンソーシアム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] メタボロミクスによる敗血症時のオートファジーに関わるバイオマーカーの探索2023

    • 著者名/発表者名
      林洋輔、藤村理紗、坂本明美、江口哲史、櫻井健一、幡野雅彦、渡邉栄三
    • 学会等名
      第37回日本Shock学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸管神経形成異常症モデルマウスにおける腸管好酸球の保護的役割2023

    • 著者名/発表者名
      文田貴志、藤村理紗、勝俣善夫、坂本明美、照井慶太、竹之内史子、小松秀吾、笈田諭、菱木知郎、幡野雅彦
    • 学会等名
      第60回日本小児外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 腸炎における腸管神経および腸管免疫の相互作用2023

    • 著者名/発表者名
      岡本昌大、藤村理紗、文田貴志、勝俣善夫、坂本明美、幡野雅彦
    • 学会等名
      第31回日本医学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Roles of IL5 on maintenance of intestinal homeostasis in Ncx KO mice2022

    • 著者名/発表者名
      勝俣善夫
    • 学会等名
      日本免疫学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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