| 研究課題/領域番号 |
21K06743
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
原田 智紀 日本大学, 医学部, 准教授 (00424721)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 骨髄 / ストローマ細胞 / 老化促進マウス / 加齢 / 造血微小環境 / マクロファージ |
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| 研究実績の概要 |
造血は、分化・増殖可能な造血幹細胞とそれを取り巻く造血微小環境により制御されている。造血微小環境においては、ストローマ細胞と称される間葉系細胞を中心に造血制御が行われ、分化・増殖を促進する、いわば「正」の方向だけでなく、分化・増殖を敢えて抑制する、「負」の方向に働くこともある。本研究はこの「負」の造血制御機構の解明を目的としている。研究初年度となる令和3年度はストローマ細胞に機能障害を有することが加齢に伴い顕在化する老化促進モデルマウス(senescence-accelerated mice:SAM)の骨髄における造血制御機構について解析を行った。若齢SAMと加齢SAMに、炎症性物質であるリポポリサッカライド（Lipopolysaccharide:LPS）を投与すると、正常マウスと異なり若齢SAMでも骨髄の造血機能が障害され、加齢SAMでは造血前駆細胞の低下がより遷延し、より強く造血機能障害を受けることが明らかとなった。加齢SAMでは、ストローマ細胞からの造血制御のための液性因子の産生が若齢SAMより低下し、骨髄ストローマ細胞の一種であるマクロファージの亜群解析では炎症促進的な亜群が経日的に増加し、若齢マウスにおいて炎症抑制的な亜群が後に増えて定常状態へと回復していったことと対照的な結果が得られた。加齢SAMでは、造血制御機構の反応が若齢SAMよりも弱いと同時に、マクロファージの存在様式が一方向に振れた後に回復方向となる逆方向に復すことが困難であることが明らかとなった。令和4年度からはSAMの低酸素飼育およびマクロファージを一時的に枯渇させるクロドロン酸の投与を行い、赤血球造血において「負」の造血制御となる無効造血のメカニズムの解明およびマクロファージの亜群解析を行っている。
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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
炎症による「負」の造血制御とストローマ細胞との関連性が見い出され、研究はおおむね順調に進展している。令和3年度はin vivoにおけるストローマ細胞による造血制御機構の解析を老化促進モデルマウス(senescence-accelerated mice:SAM)を用いて行った。特に種々の細胞から成るストローマ細胞の1種である骨髄マクロファージに焦点を当て、その亜群の分布様式の解析を行った。この解析はSAMに炎症性物質であるリポポリサッカライド（Lipopolysaccharide:LPS）を投与した状態で行った。令和4年度からは生体内のマクロファージを一時的にではあるが枯渇させるクロドロン酸を投与した解析にも着手し、造血制御機構におけるマクロファージの役割を解析中である。また、加齢SAMの骨髄細胞が正常マウスと比較して若い週齢にも関わらず老化していることを、老化マーカーだけでなく細胞増殖のマーカーも組み合わせた免疫染色にて確認しており、SAMのストローマ細胞機能低下の要因についても検討を進めている。同時に低酸素飼育を行い赤血球造血における「負」の造血制御となる無効造血のメカニズムの解析を行っている。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度はin vivoおよびin vitroでの造血制御におけるストローマ細胞の役割、特にマクロファージによる造血制御機構の詳細を検討する。老化促進モデルマウス(senescence-accelerated mice:SAM)へのリポポリサッカライド（Lipopolysaccharide:LPS）および、マクロファージを一時的に枯渇させるクロドロン酸を投与し、令和3年度および4年度に引き続いて骨髄マクロファージが果たしているストローマ細胞機能の解析を行う。また、クロドロン酸投与時および低酸素飼育時の赤血球造血の解析も進め、赤血球造血における「負」の造血制御機構を解析する。若齢SAMにおいてもストローマ細胞が老化傾向を示したことから、加齢SAMにおける過剰な炎症反応が引き起こされる要因は若齢時にすでに潜在的に存在すると考えられ、その要因としての微小炎症の存在についても解析を進めていく。なお令和3年度および4年度研究により基礎的実験成果は得られており、令和5年度の実験に向けて順調に研究は進行している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度末の動物の飼育料と消耗品の調達において、予定よりも低額の支出となったため、次年度使用額が生じた。翌年度分と合わせて、試薬、抗体の購入に充てる予定である。
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