Altered lipid metabolism in dying cells triggers chronic inflammation

垂死细胞中脂质代谢的改变引发慢性炎症

• 批准号: 22K19524
• 负责人: 菅波 孝祥
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19524/
• 关键词: 慢性炎症; 急性腎障害; 尿細管上皮細胞; 細胞死; マクロファージ; 慢性炎症; 急性腎障害; 尿細管上皮細胞; 細胞死; マクロファージ

近年、新しい細胞死の様式が次々と報告され、炎症慢性化における意義が注目されているが、死細胞側の細胞内代謝については注意が払われてこなかった。研究代表者はこれまでに、マクロファージに発現する自然免疫センサーのmacrophage-inducible C-type lectin（Mincle）が、急性腎障害における壊死尿細管を感知して炎症慢性化に働き、腎萎縮をもたらすことを見出した。即ち、大量の尿細管壊死が生じる急性期の後、浸潤マクロファージの約10%を占めるMincle発現マクロファージが壊死尿細管を取り囲んでユニークな微小環境（CLS: crown-like structure）を形成する。この時、壊死尿細管にβ-グルコシルセラミド（β-GlcCer）が過剰に蓄積し、内因性リガンドとしてMincleを活性化することで炎症慢性化に働くことを報告した。そこで本研究では、死にゆく細胞において脂質代謝がどのように変容してβ-GlcCerが蓄積するのかを解明し、炎症慢性化における意義を明らかにする。本年度は、急性腎障害モデルのRNA-seq解析の結果から、β-GlcCer代謝酵素Aに着目して検討を行った。種々の急性腎障害モデル、および培養近位尿細管上皮細胞を用いて、障害時に代謝酵素Aの遺伝子発現が顕著に低下すること、代謝酵素Aをノックダウンするとβ-GlcCerが蓄積すること、さらに細胞死を誘導するとMincle活性化が増強することを見出した。そこで、近位尿細管上皮細胞において時期特異的に代謝酵素Aをノックアウトする遺伝子改変マウスの作製に着手した。

近年来，据报道了一种新的细胞死亡方式，慢性炎症的重要性引起了人们的注意，但是没有注意死细胞侧的细胞内代谢。首席研究者先前已经发现，巨噬细胞诱导的C型凝集素（Mincle）是一种在巨噬细胞上表达的先天免疫传感器，检测到急性肾脏损伤中的坏死小管，并引起慢性炎症，导致肾脏萎缩。也就是说，在发生大量肾小管坏死的急性期之后，表达小巨噬细胞（约占浸润巨噬细胞的10％），围绕坏死小管，形成独特的微环境（CLS）。目前，我们报道了坏死小管中β-葡萄糖基酰胺（β-GLCCER）的过度积累，并激活Mincle作为内源配体，导致慢性炎症。在这项研究中，我们将阐明脂质代谢如何在垂死的细胞中变化并积累β-GLCCER，并阐明其在慢性炎症中的重要性。今年，我们基于急性肾脏损伤模型的RNA-Seq分析的结果，重点关注β-GLCCER代谢酶A。使用各种急性肾脏损伤模型和培养的管状上皮细胞，我们发现代谢酶A的基因表达在损伤过程中显着降低，代谢酶A的敲低会累积β-GLCCER，并且诱导细胞死亡增强了细胞死亡。因此，我们开始产生转基因的小鼠，这些小鼠在近端的肾小管上皮细胞中及时敲除代谢酶A。