重力刺激による炎症病態形成メカニズムの解析

重力刺激引起炎症发病机制分析

基本信息

批准号：
21K15459
负责人：
内田萌菜
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15459/
关键词：
重力免疫ゲートウェイ反射炎症性疾患 IL-6アンプ

项目摘要

地球の重力は我々地上生物にとって避けられない刺激であり、免疫学的な応答機構が存在する可能性が高い。これを解明することは重力という環境要因が我々の健康へどのように関連するのかを探る点でも、将来的な宇宙開発を進める点でも重要な意義を持つ。本研究では、我々が以前国際宇宙ステーションにて飼育を行った免疫病誘導マウス（宇宙マウス）のサンプルを用いて、重力刺激がどのように生体反応に関与するかを解明することを目的とした。宇宙マウスでは実験的自己免疫性脳脊髄炎とぶどう膜炎をそれぞれ誘導する、ミエリン特異的T細胞とフォト受容体特異的T細胞を移入している。ミエリン特異的自己反応性T細胞は、我々が2012年に発見した「重力ゲートウェイ反射」と呼ばれる神経-免疫連関により、重力刺激を起点として脊髄に浸潤する。本研究では宇宙環境における重力ゲートウェイ反射の詳細な分子機構の解明と、フォト受容体特異的T細胞への重力の関わりの解明を目指した。【ミエリン特異的T細胞】宇宙マウスの脊髄を用いて単一核RNA-seq解析を実施した。さらに、無重力刺激が細胞レベルでもたらす影響を調べるために、無重力環境で培養した非免疫細胞のRNA-seq解析を実施した。【フォト受容体特異的T細胞】まずは地上飼育条件下でのぶどう膜炎の病態を評価した。免疫組織化学やAAVの投与実験により、T細胞が特定の血管から眼組織へ浸潤を開始すること、当該血管は恒常的に緩みがあること、密に神経支配を受けていることが示唆された。この血管への重力刺激による影響を評価するため、宇宙マウスの眼組織を用いて単一核RNA-seqを実施した。今後、得られたデータを詳細に解析することで、無重力環境によりもたらされた分子レベルでの血管ゲート形成への影響や、病態変化を誘導したメカニズムを明らかにする。これらの成果は、第49回日本免疫学会学術集会などで発表した。

地球引力对于我们陆地生物来说是不可避免的刺激，极有可能存在免疫反应机制。阐明这一点对于探索重力环境因素如何与我们的健康相关以及推进未来的太空发展都具有重要意义。在这项研究中，我们旨在利用我们之前在国际空间站培育的免疫疾病诱发小鼠（太空小鼠）样本来阐明重力刺激如何参与生物反应。太空小鼠被髓磷脂特异性 T 细胞和光感受器特异性 T 细胞转染，分别诱导实验性自身免疫性脑脊髓炎和葡萄膜炎。髓磷脂特异性自身反应性 T 细胞通过我们在 2012 年发现的称为“重力网关反射”的神经免疫联系，响应重力刺激而渗透脊髓。在本研究中，我们旨在阐明太空环境中重力网关反射的详细分子机制以及重力与光感受器特异性T细胞的关系。 [髓磷脂特异性T细胞] 使用太空小鼠的脊髓进行单核RNA-seq分析。此外，为了研究失重刺激在细胞水平上的影响，我们对失重环境中培养的非免疫细胞进行了 RNA 测序分析。 [光感受器特异性T细胞] 首先，我们评估了地面饲养条件下葡萄膜炎的病理学。免疫组织化学和AAV给药实验表明，T细胞开始从特定血管渗入眼组织，这些血管永久松弛，并且受到密集的神经支配。为了评估重力刺激对血管的影响，我们使用太空小鼠的眼组织进行了单核 RNA 测序。未来，通过对获得的数据进行详细分析，我们将在分子水平上阐明零重力环境对血管门形成的影响以及诱发病理变化的机制。这些结果发表在第49届日本免疫学会学术会议上。