重症貧血マウスに形成された新規造血器官の形態及び機能解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K20367
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 大塚 裕忠 昭和大学, 歯学部, 講師 (30634844)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 新規造血構造体 / 重症貧血マウスモデル / G-CSF / 髄外造血 / 窒素含有型ビスホスホネート

研究実績の概要

申請者は、申請書にある計画通りに実験を遂行し、申請者らは骨吸収抑制剤である窒素含有型ビスホスホネートを用いた独自の手法で、重症貧血マウスモデルを確立した。同マウスモデルでは、末梢血中に有核赤血球が出現し、腹腔内に新規の赤血球造血構造体が形成されていた。これまで重症貧血動物に新規造血器官の誘導例はなく、マウスにおける類似構造の報告もない。
本研究は、この未知の造血器官の機能形態学的特徴を解析し、新たな造血の可塑性を提示することを目的とする。さらに、この髄外造血器官の生成機序を明らかにするため、末梢血中の造血前駆細胞の動態の解析、腹腔内における造血支持細胞の同定、形成に関与するサイトカインの同定等、造血微小環境の解明をすすめる。
この未知の造血器官の機能形態学的特徴を解析したところ、発達した洞様毛細血管と造血細胞、リンパ濾胞様の構造が確認された。観察されたリンパ濾胞様の構造は、Bリンパ球によって構成されているのではなく、赤芽球によって構成されており、盛んな赤芽球増殖も確認された。このことは、新規造血構造体が、脾臓等の既存の組織とは異なる形態的特徴を有していることを示している。さらに、新規造血構造体内では、造血前駆細胞が確認されるとともに、SCFなどの造血関連因子の発現も確認された。また、この髄外造血器官の生成機序を明らかにするため、末梢血中の造血前駆細胞の動態の解析したところ、NBP投与時から、末梢血中の造血前駆細胞の増加が確認された。造血前駆細胞の動態については、血清G-CSF濃度の変化と相関性が確認された。
以上の結果から、新規造血構造体は赤血球造血の場を提供する構造物であり、既存の臓器とは異なる構造物であることが示された。申請者はこれらの結果について、学術集会や専門学術誌で報告を行っており、今後も構造形成の過程等解析を進める予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Comprehensive genetic exploration of selective tooth agenesis of mandibular incisors by exome sequencing. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tetsutaro Yamaguchi, Kazuyoshi Hosomichi, Keisuke Yano, Yong-Il Kim, Hirofumi Nakaoka, Ryosuke Kimura, Hirotada Otsuka, Naoko Nonaka, Shugo Haga, Masahiro Takahashi, Tatsuo Shirota, Yoshiaki Kikkawa, Atsushi Yamada, Ryutaro Kamijo, Soo-Byung Park, Masanori Nakamura, Koutaro Maki, Ituro Inoue
  • 雑誌名: Human Genome Variation 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1038/hgv.2017.5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pulmonary platelet accumulation induced by catecholamines: its nvolvement in lipopolysaccharide-induced anaphylaxis-like shock. (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhiqian Yu, Hiroko Saito, Hirotada Otsuka, Yosuke Shikama, Hiromi Funayama, Mai Sakai, Shigeo Murai, Masanori Nakamura, Takashi Yokochi, Haruhiko Takada, Shunji Sugawara, Yasuo Endo.
  • 雑誌名: International Immunopharmacol 巻: 43 ページ: 40-53
  • DOI: 10.1016/j.intimp.2016.11.034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitrogen-containing bisphosphonate induced a newly discovered hematopoietic structure in the omentum of an anemic mouse model by stimulating G-CSF production. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirotada Otsuka, Hideki Yagi, Yasuo Endo, Satoshi Soeta, Naoko Nonaka, Masanori Nakamura.
  • 雑誌名: Cell & Tissue Res. 巻: 367 ページ: 297-309
  • DOI: 10.1007/s00441-016-2525-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 重症貧血マウスモデルの大網組織における造血関連因子の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大塚裕忠、中村雅典
  • 学会等名: 第１２２回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2017-03-28 – 2017-03-30