The regulatory roles of basophils in skin allergic inflammation by using single-cell RNA-seq analysis

利用单细胞 RNA-seq 分析嗜碱性粒细胞在皮肤过敏性炎症中的调节作用

基本信息

批准号：
22K07115
负责人：
三宅健介
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

アトピー性皮膚炎は、増悪と寛解を繰り返す掻痒の強い湿疹を全身に認める慢性皮膚炎症性疾患である。近年新たな治療薬も登場しているものの、難治例はいまだ多く、根本的かつ安価な治療薬の開発が求められている。この課題の解決のため、我々は、マウスアトピー性皮膚炎モデルとしてIgE依存性慢性皮膚アレルギー炎症（IgE-CAI）を樹立した。本モデルにおいては希少な白血球の一種である好塩基球が炎症誘導に必須の役割を果たす。一方、炎症後期には、好塩基球は炎症抑制型の単球由来マクロファージが誘導され、炎症を収束に向かわせることも解明されている。しかしながら、単球由来マクロファージが炎症抑制機能を果たす機序はほとんどわかっていない。研究代表者は、単球由来マクロファージによるアレルギー炎症抑制機構を解明するために、IgE-CAIの皮膚炎症局所を高感度の1細胞RNAシーケンス(scRNA-seq)にて解析した。その結果、炎症早期と炎症後期では、単球由来マクロファージは全く異なる遺伝子発現を示すことが明らかになった。特に、炎症後期の単球由来マクロファージではアポトーシス細胞貪食に重要な遺伝子（Gas6, Mertk等）が高発現していた。実際にアポトーシス細胞貪食のインヒビターを用いてIgE-CAIを誘導すると、炎症細胞浸潤や耳介腫脹が有意に増加することが明らかになった。このことから、炎症後期のM2マクロファージは、炎症局所に存在する死細胞を速やかに除去することで、炎症抑制機能を果たしていることが示唆された。以上から、炎症局所へと浸潤した単球は早期単球由来マクロファージを経て後期単球由来マクロファージへと分化し、死細胞貪食能が向上することで、速やかに死細胞を貪食し、炎症収束へと向かわせることを解明した。以上の研究成果は現在論文投稿中であり、2022年度にプレプリント誌として発表した。

特应性皮炎是全身出现反复恶化、缓解的剧烈瘙痒性湿疹的慢性皮肤炎症性疾病。尽管近年来出现了新的治疗药物，但仍有许多病例难以治疗，需要开发基础且廉价的治疗药物。为了解决这个问题，我们建立了IgE依赖性慢性皮肤过敏性炎症（IgE-CAI）作为特应性皮炎的小鼠模型。在该模型中，嗜碱性粒细胞（一种罕见的白细胞类型）在诱导炎症中发挥着重要作用。另一方面，在炎症的后期，嗜碱性粒细胞已被证明可以诱导抑制炎症的单核细胞衍生的巨噬细胞，从而使炎症结束。然而，单核细胞来源的巨噬细胞发挥其抗炎功能的机制在很大程度上尚不清楚。为了阐明单核细胞来源的巨噬细胞抑制过敏性炎症的机制，主要研究人员使用高灵敏度单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq) 分析了 IgE-CAI 皮肤炎症。结果表明，单核细胞来源的巨噬细胞在炎症早期和晚期表现出完全不同的基因表达。特别是，在炎症后期，对凋亡细胞吞噬作用重要的基因（Gas6、Mertk等）在单核细胞来源的巨噬细胞中高表达。事实上，研究表明，当使用凋亡细胞吞噬抑制剂诱导 IgE-CAI 时，炎症细胞浸润和耳部肿胀显着增加。这表明炎症后期的M2巨噬细胞通过快速清除发炎区域中存在的死亡细胞来发挥炎症抑制功能。由上可知，浸润到炎症部位的单核细胞分化为早期单核细胞来源的巨噬细胞和后期单核细胞来源的巨噬细胞，通过提高其死细胞吞噬能力，迅速吞噬死细胞，从而结束炎症。澄清应将其定向至上述研究成果目前正在以论文形式提交，将于2022年作为预印本期刊发表。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

好塩基球浸潤による成人アトピー性皮膚炎患者層別化の検討

基于嗜碱性粒细胞浸润的成人特应性皮炎患者分层研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
長島夏実; 宇賀神つかさ; 三宅健介; 烏山一; 並木剛.
通讯作者：
並木剛.

Role of Basophils in a Broad Spectrum of Disorders

嗜碱性粒细胞在多种疾病中的作用

DOI：
10.3389/fimmu.2022.902494
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
7.3
作者：
Miyake Kensuke;Ito Junya;Karasuyama Hajime
通讯作者：
Karasuyama Hajime

Transcriptomic and functional analyses uncover an immature subpopulation of basophils in the bone marrow and FoxO1 as a transcription factor involved in the regulation of basophil responsiveness.

转录组学和功能分析揭示了骨髓中未成熟的嗜碱性粒细胞亚群，并且 FoxO1 作为参与调节嗜碱性粒细胞反应性的转录因子。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Junya Ito; Kensuke Miyake; Kazufusa Takahashi; Shigeyuki Shichino; Hajime Karasuyama.
通讯作者：
Hajime Karasuyama.

Psychological stress exacerbates skin allergic inflammation by dysfunction of anti-inflammatory M2 macrophages via β2-adrenergic receptor

心理压力通过β2肾上腺素受体导致抗炎M2巨噬细胞功能障碍，从而加重皮肤过敏性炎症

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Urakami Hitoshi; Fujita Yuki; Komura Ayaka; Nagao Kei; Matsui Keigo; Hino Shota; Miyake Kensuke; Karasuyama Hajime; Yoshikawa Soichiro; Kamiya Atsunori; Morizane Shin.
通讯作者：
Morizane Shin.