脳組織サイトカイン環境の加齢に伴う炎症性変化を誘導する髄膜・脈絡叢の免疫系構築

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12J40278
• 研究機関: 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所
• 研究代表者: 石井 さなえ 愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所, 病理学部, 特別研究員(RPD)
• キーワード: 髄膜・脈絡叢 / サイトカイン / 加齢 / LPS / 海馬 / MultiPlex

研究概要

本年度は以下の3つの目的のため、Luminex サスペンジョンアレイを用いてサイトカイン一斉定量を行い、サイトカイン発現細胞を同定するため免疫染色を行った。
① 髄膜免疫系が全身の炎症応答を脳組織サイトカイン環境の変化として伝達するインターフェイスとして機能することを示す : B6マウスにLPSを腹腔内投与し、その1,4,24時間後に脾臓と海馬を取り出し、15種類のサイトカインを一斉定量した。生食投与1時間後のコントロールに比べ、LPS投与後に脾臓では15種類すべてのサイトカインが上昇したが、海馬では10種類のサイトカインが上昇した。免疫染色の結果、LPS投与後急性期には髄膜、血管内皮、脈絡叢間質の細胞及び脈絡叢上皮などの細胞が、投与24時間後からは脳内の細胞がサイトカインを発現することがわかった。
② 免疫系と脳組織のサイトカイン環境の加齢変化を調べる : B6マウスと老化促進モデマウスSAMP10系統において、2,7,14,20ヵ月の脾臓、リンパ節、海馬を取り出し10種類のサイトカインを一斉定量した。B6では加齢変化はほとんど見られなかったが、SAMP10マウスでは若齢期から海馬で炎症性サイトカインが上昇していた。免疫染色の結果、それらは主に脈絡叢や髄膜直下のアストロサイトが発現していた。
③ サイトカイン環境の変化と骨髄由来細胞の脳への進入 : 老化促進モデルマウスSAMPlO系統は特に老齢において、骨髄由来細胞の脳への進入が増加する。この背景として進入しやすい領域におけるサイトカイン環境が変化していることが考えられたので、10種類のサイトカインを一斉定量した。その結果老齢SAMP10マウスにおいては5種類のサイトカインが増加しており、免疫染色の結果、それらのサイトカインは骨髄由来細胞の進入口に強く発現していた。

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

脳組織を用いたサイトカイン一斉定量がうまく測定できたことが大きかった。そのため、計画していた以上のサンプルを追加して測定した。また、凍結切片を用いたサイトカインの免疫染色も何度か条件検討をしてうまくいき始めた。よって概ね順調と考えた。

今後の研究の推進方策

本研究課題のうち現在進めている実験については、いくつかの再現性を確かめた後、来年度中にすべて論文にする予定である。本研究課題の中でうまくいっていない部分については、参考にした論文を書いたグループの研究室に教わりに行くことを検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Niemann-Pick disease type Cl predominantly involving the front otemporal region, with cortical and brainstem Lewy bodies : An autopsy case. (2014)
  • 著者名/発表者名: Chiba Y., Komori H., Takei S., Hasegawa-Ishii S., Kawamura N., Adachi K., Nanba E., Hosokawa M., Enokido Y., Kouchi Z., Yoshida F., Shimada A.
  • 雑誌名: Neuropathology : 巻: 34(1) ページ: 49-57
  • DOI: 10.1111/neup.12047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excitotoxicity-induced immediate surge in hippocampal prostanoid production has latent effects that promote chronic progressive neuronal death. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa K., Kita Y., Furukawa A., Kawamura N., Hasegawa-Ishii S., Chiba Y., Takei S., Maruyama K., Shimizu T., Shimada A.
  • 雑誌名: Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 巻: 88(5) ページ: 373-381.
  • DOI: 10.1016/j.plefa.2013.02.007.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exome sequencing of senescence-accelerated mice (SAM) reveals deleterious mutations in degenerative disease-causing genes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanisawa K., Mikami E., Fuku N., Honda Y., Honda S., Ohsawa I., Ito M., Endo S., Ihara K., Ohno K., Kishimoto Y., Ishigami A., Maruyama N., Sawabe M., Iseki H., Okazaki Y., Hasegawa-Ishii S., Takei S., Shimada A., Hosokawa M., Mori M., Higuchi K., Takeda T., Higuchi M., Tanaka M.
  • 雑誌名: BMC Genomics. 巻: 14(1): ページ: 248
  • DOI: 10.1186/1471-2164-14-248.
  • 査読あり
• [学会発表] Enhanced recruitment of bone marrow-derived cells into the brain parenchyma in senescence-accelerated mice (2013)
  • 著者名/発表者名: Sanae Hasegawa-Ishii, Atsuyoshi Shimada
  • 学会等名: 3rd Asia Association of Aging Research
  • 発表場所: International Conference center, University of Seoul(ソウル、韓国)
  • 年月日: 2013-11-09
  • 招待講演
• [学会発表] Selective localization of bone marrow-derived ramified cells in the brain adjacent to the attachments of choroid plexus*Trainee Awardを受賞。 (2013)
  • 著者名/発表者名: Sanae Hasegawa-Ishii, Atsuyoshi Shimada, Muneo Inaba, Ming Li, Ming Shi, Shiro Takei and Susumu Ikehara
  • 学会等名: 20^<th> Annual Meeting of The PsychoNeurolm munology Research Society
  • 発表場所: Radisson Blu Royal Park Hotel(ストックホルム、スウェーデン)
  • 年月日: 2013-06-08
• [学会発表] 脳と免疫系の接点としての脈絡叢間質および付着部における細胞動態とサイトカイン発現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井さなえ、島田厚良、稲葉宗夫、李銘、石明、河村則子、武井史郎、千葉陽一、細川昌則、池原進
  • 学会等名: 第54回日本神経病理学会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2013-04-25