母体炎症に伴う胎児脳ミクログリアの炎症性変化を誘導する頭部間葉の免疫系構築

头部间充质免疫系统的构建诱导与母体炎症相关的胎儿脑小胶质细胞的炎症变化

• 批准号: 26430061
• 负责人: 石井 さなえ
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: University of Shizuoka (2015)Institute for Developmental Research, Aichi Human Service Center (2014)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-26430061/
• 关键词: 炎症; 脳; 嗅覚; サイトカイン; 神経免疫

昨年度までの結果から、髄膜・脈絡叢・血管周囲腔に存在する細胞群が、末梢の炎症応答を脳に伝達する主体であることがわかった。しかしながら、嗅球にはこれらのルートを介さずに炎症応答が伝達される可能性が考えられた。そこで本年度は、成体マウスの鼻腔にLPSを片側投与し鼻腔に炎症を起こした後、嗅球にそれがどのように伝達されるかを調べた。成体マウスの片側鼻腔にLPS(1mg/mL)あるいは生理食塩水を10μLずつ隔日で投与し、1, 3, 6, 9回投与後、最後の投与から3日目にマウスを固定し解析した。その結果、嗅上皮には投与1回後に多くの好中球や単球が集積し、単球は炎症性サイトカインIL-1bを高発現した。嗅神経が発現する様々なタンパクがLPS投与側でのみ発現が減少し、嗅神経が傷害されていることが示された。投与回数が増えるにつれ、嗅神経の傷害はより拡大した。嗅球には、LPSを1回投与した後に好中球や単球の侵入が見られ、局所的に脳炎が起こることが示された。また、嗅球内のミクログリアやアストロサイトはLPS投与側でのみ活性化した。糸球体付近のチロシン水酸化酵素の発現は、LPS投与6回後から減少し9回投与後には有意に発現が減少したことから、嗅球の傍糸球体細胞のうち、チロシン水酸化酵素陽性細胞が傷害を受けたことが考えられた。さらに、外網状層におけるvGLUT1の発現がLPS投与9回後に有意に減少したことから、ここに存在する房飾細胞が傷害を受けることが示された。以上の結果より、鼻腔で生じた炎症は嗅球に伝達され、嗅球の神経細胞を損傷させたといえる。このことは、鼻腔を介して末梢の炎症が脳に伝達されたことを示しており、嗅覚系独自の炎症伝達経路であると考えられた。

截至去年的结果显示，存在于脑膜、脉络丛和血管周围间隙的细胞群是向大脑传递外周炎症反应的主要参与者。然而，人们认为炎症反应可能不经过这些途径而传递到嗅球。因此，今年我们研究了向成年小鼠鼻腔单侧注射LPS引起鼻腔炎症后，LPS是如何传递到嗅球的。成年小鼠每隔一天向一侧鼻腔注入10 μL LPS（1 mg/mL）或生理盐水，分别注射1、3、6、9次后，于最后一次注射后的第3天固定并分析。剂量。结果，一次给药后，嗅上皮细胞中聚集了许多中性粒细胞和单核细胞，并且单核细胞高表达炎症细胞因子IL-1b。仅LPS处理侧嗅神经表达的各种蛋白的表达减少，表明嗅神经受损。随着剂量的增加，嗅觉神经的损伤变得更加广泛。单次给予LPS后，嗅球中观察到中性粒细胞和单核细胞的侵袭，表明局部发生脑炎。此外，嗅球中的小胶质细胞和星形胶质细胞仅在LPS施用侧被激活。第6次给予LPS后，肾小球附近的酪氨酸羟化酶表达量下降，第9次给药后明显下降，表明嗅球内肾小球旁细胞中酪氨酸羟化酶阳性细胞可能受到损伤。此外，在施用九次LPS后，外丛状层中vGLUT1的表达显着降低，表明此处存在的簇状细胞受损。综合以上结果，可以说鼻腔发生的炎症传导至嗅球，损伤了嗅球内的神经细胞。这表明外周炎症通过鼻腔传递至大脑，被认为是嗅觉系统特有的炎症传递途径。

项目成果

Increased recruitment of bone marrow-derived cells into the brain associated with altered brain cytokine profile in senescence-accelerated mice

• DOI: 10.1007/s00429-014-0987-2
• 发表时间: 2016-04-01
• 期刊: BRAIN STRUCTURE & FUNCTION
• 影响因子: 3.1
• 作者: Hasegawa-Ishii, Sanae;Inaba, Muneo;Shimada, Atsuyoshi
• 通讯作者: Shimada, Atsuyoshi

Cytokine-mediated increase of bone marrow cell recruitment into the brain in neurodegeneration

神经退行性疾病中细胞因子介导的骨髓细胞募集到大脑的增加

• 发表时间: 2015
• 作者: Hasegawa-Ishii S;Inaba M;Li M;Umegaki H;Ikehara S and Shimada A
• 通讯作者: Ikehara S and Shimada A

骨髄由来細胞の脈絡叢を経路とする脳への進入機構とその老化による変容

骨髓源性细胞经脉络丛进入大脑的机制及其随衰老的变化

• 发表时间: 2015
• 作者: 島田厚良;石井さなえ;稲葉宗夫;李銘;石明;池原進
• 通讯作者: 池原進

Changes in profiles of brain cytokines associated with enhanced recruitment of bone marrow-derived cells into the brain in neurodegeneration

神经退行性疾病中与骨髓源性细胞向大脑中的增强相关的脑细胞因子谱的变化

• 发表时间: 2015
• 作者: Hasegawa-Ishii S.;Inaba M.;Li M.;Umegaki H.;Ikehara S. and Shimada A.
• 通讯作者: Ikehara S. and Shimada A.