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脂質代謝に着目したトリパノソーマ感染機構・シャーガス病病態形成の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 22K08614
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54030:感染症内科学関連
研究機関福岡大学

研究代表者

石井 一成  福岡大学, 医学部, 講師 (70380954)

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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードクルーズトリパノソーマ / 脂肪細胞 / 脂質代謝 / 酸化ストレス / シャーガス病 / 感染機構 / NTD
研究開始時の研究の概要

顧みられない熱帯病(NTD)であるシャーガス病は細胞内寄生原虫クルーズトリパノソーマに感染することで発症する疾患である。多くの場合感染に気付かず、慢性期となり、心臓合併症あるいは腸管合併症という病態を引き起こすサイレントキラー感染症である。流行地以外でも母子感染、輸血・臓器移植による感染リスクが問題になってきている。近年、クルーズトリパノソーマが脂肪細胞をニッチェとして定着増殖し、その後の年余にわたる慢性化の原因となっている可能性が示唆されている。本研究では脂質代謝に着目し、脂肪酸結合タンパク質FABP4のクルーズトリパノソーマ感染における役割を、細胞、個体レベルでそれぞれ明らかにする。

研究実績の概要

シャーガス病は,サシガメ糞便中に排出される細胞内寄生原虫クルーズトリパノソーマに感染することで発症する疾患である。近年、クルーズトリパノソーマが 皮下脂肪組織中の脂肪細胞をニッチェとして定着増殖し、その後の年余にわたる慢性化の原因となっている可能性が示唆された。しかしながら、トリパノソーマの脂肪細胞内での生存・増殖機構の詳細は不明である。本研究では脂質代謝に着目し、脂肪細胞(in vitro)、脂肪組織(マウスin vivo)の両面からクルーズトリ パノソーマ感染における脂肪酸結合蛋白質の役割を明らかにすることを目的とする。これまでに3T3-L1細胞を脂肪細胞に分化誘導した3T3-L1脂肪細胞において、クルーズトリパノソーマ感染を行うと、脂肪細胞中の脂肪滴が脂肪分解を起こすことを明らかにした。続いて、クルーズトリパノソーマ感染時に、脂肪分解の阻害を検討した結果、感染に影響を与えることが示唆された。C57BL/6マウスを用いた クルーズトリパノソーマ感染実験においても、感染に伴う脂肪組織の退縮が認められた。
これらの結果から脂肪酸結合蛋白質に対し、阻害剤を用いたクルーズトリパノソーマ感染実験を行った。その結果、脂肪酸結合蛋白質はクルーズトリパノソーマの増殖に影響を与えることが示唆された。また、クルーズトリパノソーマは真核生物であるため、直接的な原虫への阻害剤の影響を排除する目的で3T3-L1脂肪細胞に対しsiRNAによる脂肪酸結合蛋白質ノックダウンを行い、クルーズトリパノソーマ感染実験を行ったが、同様の結果を得た。また、in vivoにおいても脂肪酸結合蛋白質欠損マウスを用いたクルーズトリパノソーマ感染実験において、脂肪酸結合蛋白質は原虫の増殖に影響を与えることが示唆された。

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

in vitroにおいては脂肪分解、酸化ストレスのクルーズトリパノソーマ感染における重要性が見出されており、概ね順調に進展していると考えられる。しかし、一部使用試薬の製造ロットに起因すると考えられる結果のばらつきが見られ、現在その問題の解消方法を検討しており実験の遅延が生じている。一方、マウスを用いたin vivo実験においては結果が得られており概ね順調と考える。しかし、in vivo実験においても、欠損マウス生殖能力の問題から欠損マウスの系統によってはヘテロマウスを用いる必要があり、タイピングによるヘテロマウスの選択、その後の交配実験、仔マウスのタイピングによる欠損の確認が必要である。煩雑な交配実験と共に、感染実験に使用可能なマウス個体数の確保には交配ペアの拡大が必要であり、動物実験施設内での物理的な飼育場所の確保などの問題により遅延が生じている。

今後の研究の推進方策

クルーズトリパノソーマ感染において重要性が見出された脂肪細胞における脂肪分解について、詳細な解析を行う。また、脂肪細胞において酸化ストレスはクルーズトリパノソーマの増殖にどのように重要であるかより詳細な解析を行う。 同時に脂肪酸結合蛋白質欠損マウス、脂肪分解酵素欠損マウス、また同キメラマウスを用いたin vivo感染実験を行い、個体レベルにおける各分子の重要性を明らかにしていき、結果について報告を予定している。

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

    (13件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Insufficient anti-spike RBD IgA responses after triple vaccination with intramuscular mRNA BNT162b2 vaccine against SARS-CoV-22024

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Michinobu、Sakamoto Atsuhiko、Ozuru Ryo、Kurihara Yusuke、Itoh Ryota、Ishii Kazunari、Shimizu Akinori、Chou Bin、Sechi Yusuke、Fujikane Aya、Nabeshima Shigeki、Hiromatsu Kenji
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 10 号: 1 ページ: e23595-e23595

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e23595

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The appearance of anti-spike receptor binding domain immunoglobulin G4 responses after repetitive immunization with messenger RNA-based COVID-19 vaccines2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Michinobu、Sakamoto Atsuhiko、Ozuru Ryo、Kurihara Yusuke、Itoh Ryota、Ishii Kazunari、Shimizu Akinori、Chou Bin、Nabeshima Shigeki、Hiromatsu Kenji
    • 雑誌名

      International Journal of Infectious Diseases

      巻: 139 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1016/j.ijid.2023.11.028

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chlamydia pneumoniae Lung Infection in Mice Induces Fatty Acid-Binding Protein 4-Dependent White Adipose Tissue Pathology.2023

    • 著者名/発表者名
      Kurihara Y, Walenna NF, Ishii K, Soejima T, Chou B, Yoshimura M, Ozuru R, Shimizu A, Itoh R, Furuhashi M, Hotamisligil GS, Hiromatsu K.
    • 雑誌名

      J Immunol

      巻: 210 号: 8 ページ: 1086-1097

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2200601

    • 関連する報告書
      2023 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] Acceptance of Murine Islet Allografts Without Immunosuppression in Inguinal Subcutaneous White Adipose Tissue Pretreated With bFGF2022

    • 著者名/発表者名
      Nakafusa Yuki、Nitta Naoyoshi、Ishii Kazunari、Shirasu Naoto、Iwamoto Takahiro、Nemoto Takayuki、Nakamura Masafumi、Goto Masafumi、Iwata Hiroo、Taniguchi Masaru、Yasunami Yohichi
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 71 号: 8 ページ: 1721-1734

    • DOI

      10.2337/db21-0684

    • 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] Longitudinal Dynamics of SARS-CoV-2 IgG Antibody Responses after the Two-Dose Regimen of BNT162b2 Vaccination and the Effect of a Third Dose on Healthcare Workers in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Atsuhiko、Yoshimura Michinobu、Itoh Ryota、Ozuru Ryo、Ishii Kazunari、Sechi Yusuke、Nabeshima Shigeki、Hiromatsu Kenji
    • 雑誌名

      Vaccines

      巻: 10 号: 6 ページ: 830-830

    • DOI

      10.3390/vaccines10060830

    • 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] A unique strategy for acquiring carbon sources: Leptospira induces lipolysis in the host adipocytes via adrenergic receptors.2024

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ozuru, Yusuke Kurihara, Kazunari Ishii, Shotaro Fujiki, Michinobu Yoshimura and Kenji Hiromatsu
    • 学会等名
      Gordon Research Conference 2024 Biology of Spirochetes
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pathogenic Leptospira induces lipolysis in the murine adipocytes in vitro and in vivo2024

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ozuru, Michinobu Yoshimura, Shotaro Fujiki, Kazunari Ishii, Akinori Shimizu, Yusuke Kurihara, Shuntaro Kuwahara, Kenji Hiromatsu
    • 学会等名
      第97回日本細菌学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Percutaneously Infected Leptospira Induces Lipolysis in the Host Adipose Tissue.2024

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ozuru, Michinobu Yoshimura, Shotaro Fujiki, Kazunari Ishii, Akinori Shimizu, Yusuke Kurihara, Shuntaro Kuwahara, and Kenji Hiromatsu
    • 学会等名
      13th Conference of the International Leptospirosis Society
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pathogenic leptospires induce lipolysis in the host adipocytes via adrenergic receptors to obtain their carbon sources.2023

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ozuru, Kazunari Ishii, Shotaro Fujiki and Kenji Hiromatsu
    • 学会等名
      The 21st Awaji International Forum on Infection and Immunity
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アドレナリン受容体を介したレプトスピラの宿主脂質分解2023

    • 著者名/発表者名
      尾鶴 亮、石井 一成、栗原 悠介、藤木 正太郎、吉村 芳修、廣松 賢治
    • 学会等名
      第59回レプトスピラ・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of lipolysis mechanism induced by Trypanosoma cruzi infection2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kurihara, Kazunari Ishii, Kenji Hiromatsu
    • 学会等名
      第75回日本寄生虫学会南日本支部大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] レプトスピラ感染による宿主の脂肪代謝変化2022

    • 著者名/発表者名
      尾鶴 亮、石井 一成、廣松 賢治
    • 学会等名
      第58回レプトスピラシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] PATHOGENIC LEPTOSPIRES INDUCE LIPOLYSIS IN HOST ADIPOCYTES TO OBTAIN THEIR CARBON SOURCES.2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ozuru, Michinobu Yoshimura, Yusuke Kurihara, Kazunari Ishii, Kenji Hiromatsu
    • 学会等名
      THE 12TH INTERNATIONAL LEPTOSPIROSIS SOCIETY CONFERENCE
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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