MUC5B過剰発現マウスを用いた肺線維症の細菌叢異常におけるムチンの役割の検討

2021 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08564
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: Gabazza Esteban 三重大学, 医学系研究科, 教授 (00293770)
• 研究分担者: 戸田 雅昭 三重大学, 医学系研究科, 講師 (10202201) ; 竹下 敦郎 三重大学, 医学系研究科, 助教 (10830490) ; 安間 太郎 三重大学, 医学系研究科, 助教 (80773887) ; 小林 哲 三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (20437114)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: MUC5Bタンパク / TGFΒ1 / 肺線維症 / 細菌叢 / アポトーシス / 細胞死 / 細胞死誘導因子

研究実績の概要

本研究ではヒトMUC5Bの単塩基多型の過剰発現トランスジェニックマウスを用いて肺線維症マウスモデルを作製し、in vivo 実験によってMUC5Bの過剰発現による肺内細菌叢が肺線維症の病態形成に関わっているのかを検討している。先ず、昨年度得たデータの再現性があるかを検討した。MUC5B過剰発現トランスジェニックマウスの背部の皮下に埋め込んだ浸透圧ポンプを用いてブレオマイシンを一週間連続皮下投与し、肺線維症モデルを作製した。同様の方法でC57BL/6野生型マウスを用いて肺線維症モデルを作製した。三週目に肺のmicroCT検査を行った後、麻酔薬を投与し、各群のマウスを解剖した。その結果、前回の実験と同様の結果を得た。MUC5B過剰発現トラジェニックマウスでは野生型マウスに比べ、肺線維症の程度が優位に低かった。さらに、ヒトtransforming growth factorΒ1とヒトMUC5Bの両者を過剰発現する二重トランスジェニックマウスにおける肺線維症の程度を検討した。二重トランスジェニックマウスではヒトtransforming growth factorΒ1のみ過剰発現するマウスにくらべ、肺線維症の程度が軽症であった。

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

研究材料とトランスジェニックマウスはもともと揃えたのでおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

令和4年度は無菌のヒトMUC5B過剰発現トランスジェニックマウスにおける肺線維症の発症を検討する。胃ゾンデを用いてMUC5B過剰発現トランスジェニックマウスにバンコマイシン、 ネオマイシン、アンピシリン、メトロニダゾール、ゲンタマイシンの抗生物質カクテルを毎日一回、5日間連続経口投与し、マウスを無菌化状態にする。一方、同様の方法とスケジュールで生理食塩を投与した無菌化されていないMUC5B過剰発現トランジェニックマウスをコントロールマウス群とする。 抗生物質カクテル又は生理食塩の投与開始後5日目にマウスの背部の皮下に埋め込んだ浸透圧ポンプを用いてブレオマイシンを皮下投与し、肺線維症モデルを作製する。MUC5B過剰発現トランジェニックマウスをコントロールマウス群の間に肺線維症の程度の比較検討を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Complete Genome Sequences of Three Staphylococcus haemolyticus Strains Isolated from the Lung of a TGFβ1 Transgenic Mouse with Lung Fibrosis (2022)
  • 著者名/発表者名: Abdel-Hamid AM, D'Alessandro-Gabazza CN, Yasuma T, Walden KKO, Fields CJ, Gabazza EC, Cann I.
  • 雑誌名: Microbiology Resource Announcements 巻: 11 ページ: 「－」
  • DOI: 10.1128/mra.01176-21
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Inhibition of lung microbiota-derived proapoptotic peptides ameliorates acute exacerbation of pulmonary fibrosis (2022)
  • 著者名/発表者名: D’Alessandro-Gabazza CN,Yasuma T,Kobayashi T,Toda M,A-H AM,Fujimoto H,Hataji O,Nakahara H,Takeshita A,Nishihama K,Okano T,Saiki H,Okano Y,Tomaru A,F D V,Shiraishi M,Mizoguchi A,Ono R,Ohtsuka J,Fukumura M,Nosaka T,Mi X,S D,Kataoka K,Kondoh Y,Hirose M,Arai T,Inoue Y,Yano Y,M RI,Cann I,Gabazza EC
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 13 ページ: 1558～1558
  • DOI: 10.1038/s41467-022-29064-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Response of Lung Microbiota to Changes of Pulmonary Innate Immunity under Healthy Conditions (2022)
  • 著者名/発表者名: Yasuma Taro、D’Alessandro-Gabazza Corina N.、Fujimoto Hajime、Kobayashi Tetsu、Gabazza Esteban C.
  • 雑誌名: American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 巻: 205 ページ: 477～477
  • DOI: 10.1164/rccm.202109-2187LE
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Potential of Digital Polymerase Chain Reaction for Improving Diagnostic Yield of Nontuberculous Mycobacteria Pulmonary Disease (2021)
  • 著者名/発表者名: Nishii Yoichi、Furuhashi Kazuki、Nakamura Saki、Nishio Miho、Nakamura Yuki、Ushiro Kengo、Ito Kentaro、Sakaguchi Tadashi、Suzuki Yuta、Fujiwara Kentaro、Yasuma Taro、Kobayashi Tetsu、D'Alessandro-Gabazza Corina、Gabazza Esteban C、Taguchi Osamu、Hataji Osamu
  • 雑誌名: Infection and Drug Resistance 巻: Volume 14 ページ: 5079～5087
  • DOI: 10.2147/IDR.S338165
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Microbiome-Derived Peptide Induces Apoptosis of Cells from Different Tissues (2021)
  • 著者名/発表者名: Saiki Haruko、Okano Yuko、Yasuma Taro、Toda Masaaki、Takeshita Atsuro、Abdel-Hamid Ahmed M.、Fridman D’Alessandro Valeria、Tsuruga Tatsuki、D’Alessandro-Gabazza Corina N.、Katayama Kan、Sugimoto Masahiko、Fujimoto Hajime、Yamanaka Keiichi、Kobayashi Tetsu、Cann Isaac、Gabazza Esteban C.
  • 雑誌名: Cells 巻: 10 ページ: 2885～2885
  • DOI: 10.3390/cells10112885
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Amelioration of kidney fibrosis and dysfunction by recombinant thrombomodulin (2021)
  • 著者名/発表者名: Asturo Takeshita, Taro Yasuma, Yuko Okano, Kota Nishihama, Valeria Fridman D'Alessandro, Masaaki Toda, Corina N. D'Alessandro-Gabazza, Yutaka Yano, Esteban C. Gabazza
  • 学会等名: 第50回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] A microbiome-derived peptide induces apoptosis of cells from different tissues (2021)
  • 著者名/発表者名: Yuko Okano1, Atsuro Takeshita, Kota Nishihama, Valeria Fridman, Taro Yasuma, Corina Gabazza, Masaaki Toda, Yutaka Yano, Esteban Gabazza
  • 学会等名: 第50回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Thrombomodulin suppresses apoptosis of podocytes by activating Akt signal pathway (2021)
  • 著者名/発表者名: Valeria Fridman D'Alessandro, Taro Yasuma, Masaaki Toda, Atsuro Takeshita, Corina D'Alessandro Gabazza, Yuko Okano, Yutaka Yano, Esteban Gabazza
  • 学会等名: 第50回日本免疫学会学術集会