2016 Fiscal Year Research-status Report
炎症・疼痛制御における肥満細胞、マクロファージ高硫酸化プロテオグリカンの機能解明
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16K08999
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| Research Institution | Aichi Medical University |
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Principal Investigator |
羽渕 脩躬 愛知医科大学, 公私立大学の部局等, 客員教授 (90024067)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
羽渕 弘子 愛知医科大学, 公私立大学の部局等, 客員研究員 (90329821)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 骨髄由来肥満細胞 / 膝関節炎 / モノヨード酢酸 / Fat pad / 疼痛 / 高硫酸化プロテオグリカン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【概要】IL-3を含む培養液でマウス骨髄細胞を培養し骨髄由来肥満細胞（BMMC）へと分化させた。BMMCがモノヨード酢酸(MIA)誘起膝関節炎モデルにおいて疼痛を高めることを確認し、種々のサイトカイン遺伝子発現からその分子的基礎を明らかにする実験を行った。
【方法】マウス膝関節にMIA（0.5-1.0mg/20μl）を注入し関節炎を誘起し、MIA注入後2週間目にBMMC（1 x 106個）を注入した。マウスが前肢をケージの壁に当てながら後肢で立ち上がる時に、何も処理しないマウスでは両方の後肢で立ち上がるが、膝関節に関節炎を引き起こしたマウスでは、処理しない後肢のみで立ち上がることがある。この行動は痛みを感じる後肢をかばうためと考えられる。後肢で立ち上がる回数のうち、処理しない後肢のみで立ち上がる回数の割合（片足立ち頻度）は膝の疼痛を間接的に表す指標として利用できる。平成28年度の実験ではVon Frey filament足底刺激に加えて、片足立ち頻度も測定して疼痛の程度とした。疼痛の程度はMIA注射後2日、6日、13日、BMMC注射後1日で測定した。BMMC注射後2日にFat padを摘出し、RNAを抽出し、Real Time RT-PCRによりサイトカイン遺伝子の発現を調べた。
【結果・考察】疼痛の程度はMIA注射後2日、6日、13日と低下したが、BMMC注射後1日では再び増加した。MIA処理を行わない場合にはBMMC注射後の疼痛の増加は全く見られなかった。このことは、BMMCが炎症を起こした関節の痛みを増強する作用があることを明確に示している。この観察は臨床におけるOAの痛み（フレア）のモデルとなり得る。MIA処理後BMMCを注射すると、MIA処理のみに比べて、炎症性サイトカインのIL-6、IL1-β、TNF-α、マクロファージのケモカインCcl2の発現が上昇した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
骨髄由来肥満細胞が炎症を起こした組織における疼痛を増加させるという現象を、再現性良く観察するための実験系を確立した。この実験系を確立したことは、本研究課題を進めるための重要な成果である。このモデル実験系は、OAの臨床における痛みの発生とその制御を考えるための良いモデルを提供している。
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| Strategy for Future Research Activity |
【実験方法上の検討事項】痛みの測定方法にはVon Frey filament足底刺激に加えて、片足立ち頻度を用いたが、Von Frey filament足底刺激は過敏症の測定であって膝関節の痛みを測定しているわけではない。また片足立ち頻度の測定は長時間の観察が必要となる。後肢にかかる荷重を測定する方法は膝関節の痛み測定として報告されており、今後この方法を取り入れる。動物実験における個体差を少なくするために、注射部位、注射深度をできるだけ厳密に調節する方法を取り入れる。
【今後行う実験】肥満細胞には粘膜型肥満細胞と結合組織型肥満細胞がある。BMMCは粘膜型肥満細胞と性質を共有している。結合組織型肥満細胞の特徴をもつCTMCを骨髄細胞から分化誘導し、痛みへの影響をBMMCと比較する。
骨髄細胞から分化させたマクロファージは、分化の条件により炎症を引き起こすM1と炎症治癒に働くM2に分かれる。これらのマクロファージが疼痛発生と制御にどのように関係するかを調べる。CS-E欠損マウスの骨髄細胞からBMMCを分化させ、疼痛に及ぼす効果を野生型BMMCと比較し、疼痛に及ぼす高硫酸化プロテオグリカンの役割を調べる。
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| Causes of Carryover |
発注した試薬が年度内に納品されなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の消耗品費と合わせて使用する。
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Research Products
(2 results)
