| 研究課題/領域番号 |
18K08166
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
市川 朋宏 東北大学, 大学病院, 助教 (20405450)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 気管支喘息 / 気道上皮細胞 / ミトコンドリア新生 / PGC１α / tight junction protein / E-Cadherin / SRT1720 |
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| 研究実績の概要 |
気管支喘息における気道上皮の破綻の機序の解明を目的として、今年度は気道上皮におけるtight junction proteinの発現について検討した。tight junction proteinは細胞同士の接着に関わる因子で、気道上皮の外界からのバリア機能を維持するのに必須であるが、本研究では、その中でも主にE-Cadherinに着目して以下の検討を行った。
(1) 喘息モデルとしてハウスダストを気道上皮細胞のcell lineであるBEAS2B細胞に投与し、E-Cadherinがどのように変化するのかを検討した。(2) ミトコンドリアの機能、中でもミトコンドリア新生に着目して、ハウスダストによるE-Cadhrinの発現の変化に及ぼす影響を検討し、以下の結果が得られた。
(1) ハウスダスト抽出液(house dust mite (HDM)のDer P)をBEAS2B cellに投与するとE-Cadherinの発現が低下した。(2) HDMをBEAS2B細胞に投与するとミトコンドリア新生マーカーであるPGC1α, NRF-1, TFAMの発現が低下した。(3) さらにPGC1α活性剤であるSRT1720を投与するとHDMによるE-Cadherinの減少効果が減弱した。(4) HDMを経気道的に投与し作成した喘息マウスモデルにおいても気道上皮内においてPGC1α, NRF-1, TFAMといったミトコンドリア新生のマーカーの低下がみられた。
以上の結果からHDMにより気道上皮のバリア機能の破綻が生じるが、それがミトコンドリア新生の低下により生じる可能性が示唆された。さらにその回復剤がアトピー型喘息の治療として有用である可能性が示唆された。
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| 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
本年度の研究では申請書に記載した研究概要での仮説通りに、ハウスダストによって上皮バリア機能低下（tight jucntion proteinの発現低下)が見られると同時に、ミトコンドリア新生マーカーの発現も低下した。またミトコンドリア新生の制御因子であるPGC1αの活性剤(SRT1720)を投与すると、HDMのE-Cadherinの減少が抑制されたことから、あらたな治療薬の可能性を見出すこともできた。動物モデルでもミトコンドリア新生マーカーの減少傾向が確認できた。本年度はin vitrooおよび動物モデルでも予想通りの結果が得られている。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度はさらに上皮細胞の抵抗を測定することで実際の機能を定量化し、HDM及びSRT1720の効果を検討する。シグナルとしてはTLR3およびPAR2に着目しそれぞれのknockdownや阻害剤によるPGC1αに関わる経路が影響を受けるかどうかを検討する。またPGC1αのリン酸化を促進する薬剤（SRT1720は脱アセチル化することで活性化させる）の効果も検討する。さらにSRT1720の効果を動物モデルでも検証を行っていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
おおむね予定通りに研究に必要な物品購入および旅費などに支出を行ったが、次年度にはやや高価な疾患培養細胞などの購入も検討しており、残額を超えるため次年度の物品購入費として繰り越すことにした。
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