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2023 年度 実績報告書

末梢神経による免疫・炎症システムの時空間的制御機構の解明

計画研究

研究領域グリアデコーディング:脳-身体連関を規定するグリア情報の読み出しと理解
研究課題/領域番号 20H05901
研究機関大阪大学

研究代表者

石井 優  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (10324758)

研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
キーワードマクロファージ
研究実績の概要

当該年度には、肝臓の門脈周囲マクロファージについて統合的な解析を行った。あらゆる臓器では血流は動脈から組織内の毛細血管を経て静脈へと還流していくが、肝臓だけは門脈を介して腸管から直接血流を受ける点が特異的な性質である。腸管からは経門脈性に様々な栄養素のみならず細菌やその断片などの催炎症物質が肝臓に大量に流れてくるため、何らかの炎症制御メカニズムが存在するはずであろうと示唆されていたがその実態は明らかではなかった。申請者は肝臓の生体イメージング系を駆使して、レーザー焼却によって組織局所の炎症を定量的に評価する系を確立した結果、門脈周囲ではそれ以外の部位(中心静脈周囲など)に比べて、同一の催炎症刺激に対する免疫応答が有意に抑制されていることを発見した。さらにこの結果から、門脈周囲のみ存在する抗炎症性のマクロファージを発見したが、これは元々肝臓に常在するクッパ―細胞と呼ばれるマクロファージが門脈から流入してきた腸内細菌やその代謝物に反応して、局所で適応して形質変化したものであることが分かった。この門脈周囲の抗炎症性マクロファージの機能を阻害すると、慢性脂肪肝炎(NASH/MASH)や原発性硬化性胆管炎(PSC)などの発症につながる結果も得られ、肝臓における常在性マクロファージの「適応能」が、肝臓のレジリエンス機能を担っていることが示された。さらには、本研究では門脈周囲の交感神経周囲の神経関連マクロファージについて解析を行い、網羅的シングルセルトランスクリプトームにより当該マクロファージ特異的マーカー分子の探索や作出したリポーターを用いて神経との関連についてイメージング解析、肝門脈周囲の交感神経を光操作で活性化させることで、マクロファージの分化や機能の変化について解析などを行った。

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

特に令和5年度から遂行している肝臓での神経関連マクロファージの研究が大きく進捗しており、その関連プロジェクトが本年度にNature誌に発表することができた。

今後の研究の推進方策

肝臓での神経関連マクロファージと神経との相互作用の実体的解析のために、学術変革領域内での連携により光遺伝学的手法などの新たな解析ツールの導入を行っていく。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] The University of Bonn(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      The University of Bonn
  • [雑誌論文] Periportal macrophages protect against commensal-driven liver inflammation.2024

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 629 ページ: 901-909

    • DOI

      10.1038/s41586-024-07372-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Single-cell transcriptomics of human cholesteatoma identifies an activin A-producing osteoclastogenic fibroblast subset inducing bone destruction.2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 ページ: 4417

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40094-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] JAK inhibition ameliorates bone destruction by simultaneously targeting mature osteoclasts and their precursors.2023

    • 著者名/発表者名
      Yari et al.
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 43 ページ: 18

    • DOI

      10.1186/s41232-023-00268-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Intravital Imaging-Based Single Cell Transcriptomics Identifies a Novel Macrophage Subset in the Liver2023

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ishii
    • 学会等名
      The second international school on advanced immunology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel imaging-based methods for validating immunopharmacology on rheumatic diseases2023

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ishii
    • 学会等名
      19th World Congress of basic and clinical pharmacology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] http://www.icb.med.osaka-u.ac.jp/

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公開日: 2024-12-25  

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