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2020 年度 実績報告書

炎症・再生・修復を実行する炎症細胞社会とその制御機構の解明

公募研究

研究領域予防を科学する炎症細胞社会学
研究課題/領域番号 20H04956
研究機関日本医科大学

研究代表者

大石 由美子  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (80435734)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードマクロファージ
研究実績の概要

サルコペニアは、損傷と修復のインバランスを背景として発症し、高齢者が生活の質を損なう主因となる。筋肉が損傷を受けると、炎症、筋衛生細胞を主体とした筋再生と組織修復とが同時に起こり、これら3つの機序が時空間的に連携し、協調して制御されることが、恒常性の回復に必須である。ところが、筋損傷後の修復において、炎症・再生・修復を実行する細胞間連携のネットワーク(炎症細胞社会)とその制御機構は明らかではない。本研究は、マクロファージと筋衛生細胞や線維芽細胞の時空間依存的な単細胞間相互作用を理解し、未病状態から適切に介入し、サルコペニアを未然に防ぐ予防策の開発に向けた知識基盤の確立を目的として実施する。
初年度はマウス後肢にカルジオトキシンを投与し筋損傷を誘導するモデルを用い、損傷前後の筋間質細胞を対象にシングルセルトランスクリプトーム解析を実施した。その結果、再生途上の筋間質が、筋衛星細胞、線維芽細胞、内皮細胞、単球/マクロファージなどの複数の細胞集団から構成され、各細胞集団が密接に相互作用することを見出した。中でも、骨格筋特異的な組織幹細胞である筋衛星細胞とマクロファージの相互作用、あるいは、線維芽細胞とマクロファージの相互作用が筋再生・修復プロセスの制御に重要である可能性を見出しつつあり、その分子メカニズムの解析を進めている。

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

解析は順調に進み、複数のマクロファージサブタイプの同定に成功している。また、同定したサブタイプに選択的な表面マーカーを選択し、ソーティングの手法を確立しようとしている段階である。さらに、線維芽細胞や筋衛星細胞と相互作用する可能性の高い集団を見出しており、全体として研究はおおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

シングルセルトランスクリプトーム解析の結果、特定のマクロファージサブタイプと筋衛星細胞・線維芽細胞の相互作用に重要な分子機序を複数同定している。次年度には、見出したこれらの機序をin vitroで検証する実験をすすめ、その病態生理学的意義を明らかにしてゆきたい。また、これまでの若齢マウスを用いた解析に加え、加齢マウス(2歳令)の解析を実施し、筋損傷後の再生・修復プロセスが加齢によりどのような影響を受けるかを明らかにしてゆきたいと考えている。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Plasma and follicular fluid osteopontin levels during ovarian cycle and their correlation with follicular fluid vascular endothelial growth factor levels.2021

    • 著者名/発表者名
      Kuwabara Y, Ono S, Katayama A, Kurihara S, Oishi Y, Takeshita T
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 11 ページ: 286

    • DOI

      10.1038/s41598-020-79453-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Escherichia coli amino acid auxotrophic expression host strains for investigating protein structure-function relationships.2020

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki T, Miyajima-Nakano Y, Fukazawa R, Lin MT, Matsushita S, Hagiuda E, Taguchi A, Dikanov S, Oishi Y, Gennis R.
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: mvaa140 ページ: 140

    • DOI

      10.1093/jb/mvaa140

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lack and overexpression of Rtl1 in the mouse cause distinct muscle abnormalities related to the Temple and Kagami-Ogata syndromes, respectively.2020

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa M, Hayashi S, Imamura M, Oishi Y, Takeda S, Kaneko-Ishino T, and Ishino F.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 147 ページ: 147

    • DOI

      10.1242/dev.185918

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A long noncoding RNA regulates inflammation resolution by mouse macrophages through fatty acid oxidation activation,2020

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Y, Fujiu K, Yuki R, Oishi Y, Morioka M, Isagawa T, Matsuda J, Oshima T, Matsubara T, Sugita J, Kudo F, Kaneda M, Endo Y, Nakayama T, Nagai R, Komuro I and Manabe I.
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: 117 ページ: 11365-14375

    • DOI

      10.1073/pnas.2005924117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organ system crosstalk in cardiometabolic disease in the age of multimoribidity2020

    • 著者名/発表者名
      Oishi Y. and Manabe I.
    • 雑誌名

      Front Cardiovasc Med

      巻: 7 ページ: 64

    • DOI

      10.3389/fcvm.2020.00064

    • 査読あり
  • [学会発表] Immunometabolism as a Novel Therapeutic Target of Atherosclerosis2021

    • 著者名/発表者名
      大石由美子
    • 学会等名
      第85回 日本循環器学会学術集会 プレナリーセッション
    • 招待講演
  • [学会発表] Control of macrophage function by Fatty acids2020

    • 著者名/発表者名
      大石由美子
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会 ワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] シングルセルトランスクリプトーム解析でみた骨格筋マクロファージの多様性2020

    • 著者名/発表者名
      大石由美子
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 骨格筋における「炎症―再生」連携のメカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      大石由美子
    • 学会等名
      第41回 日本炎症・再生医学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Immunometabolism as a novel therapeutic target of atherosclerosis.2020

    • 著者名/発表者名
      大石由美子
    • 学会等名
      第84回 日本循環器学会学術集会

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公開日: 2021-12-27  

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