WEKO3
アイテム
サイトカインを指標としたマウスアレルギー性接触皮膚炎の解析と化学物質スクリーニングへの応用に関する研究
https://az.repo.nii.ac.jp/records/3261
https://az.repo.nii.ac.jp/records/326154f80cc6-0bce-44ee-8c86-3b8ac2463f99
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
|---|---|---|
diss_dv_otsu0379 (27.7 MB)
|
|
|
|
diss_dv_otsu0379_jab&rev (200.0 kB)
|
|
| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 公開日 | 2013-02-13 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | サイトカインを指標としたマウスアレルギー性接触皮膚炎の解析と化学物質スクリーニングへの応用に関する研究 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | Study on murine allergic contact dermatitis with special referance to local cytokine profile and its application for screening chemical substances | |||||
| 言語 | en | |||||
| 言語 | ||||||
| 言語 | jpn | |||||
| 資源タイプ | ||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_46ec | |||||
| 資源タイプ | thesis | |||||
| 著者 |
山崎, 俊介
× 山崎, 俊介× Yamazaki, Shunsuke |
|||||
| 抄録 | ||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||
| 内容記述 | 皮膚は環境からの種々の物質に曝され第一線の反応をする組織である。皮膚炎や微生物感染、皮膚腫瘍など、炎症や免疫に関与する免疫担当細胞だけでなく、皮膚を構成する細胞自体も種々のサイトカインを産生分泌することが確かめられている。サイトカインは生体の細胞により産生、分泌され細胞間の情報伝達を司りつつ、免疫応答、炎症、細胞増殖、分化、造血など、さまざまな生体の機構を制御している。 一方、皮膚科領域の温疹・皮膚炎のうち、アレルギー性接触皮膚炎(以下、ACD)は、単純化学物質により惹起される最も一般的な遅延型アレルギーの一つである。また、ACDは動物を用いて比較的容易に誘導することが可能なことより、免疫学的あるいは分子生物学的解析手法等を用い、その発症機構の解析が行われている。しかし、ACD解析の多くは惹起誘発時における(皮膚所属)リンパ節内あるいは脾細胞内における解析が主体であり、皮膚反応局所についての解析は少ない。 この研究の目的は化学物質による遅延型アレルギーの発症機構解明に向けて、マウスACDの皮膚反応局所におけるサイトカインプロフィールを解析し、その特徴を明らかにするとともに、サイトカインを指標とした化学物質による感作性等に対する評価系として有用性について検討することである。 はじめに、マウスでの実験的ACDの惹起誘発期の皮膚反応局所におけるT細胞の関与と皮膚反応局所に発現するサイトカイン産生パターンについてRT-PCR法にて解析した。DNFB(2,4-dinitro-fluorobenzene)を用いたACDにおいて惹起誘発期の耳介腫脹反応は惹起誘発24時間後に最大となった。病理学的所見では、皮膚病変形成に伴ってリンパ球の浸潤が顕著となり、T細胞群のうちCD4＾+ T細胞及びCD8＾+ T細胞の関与がACDの反応成立に必要であることが示唆された。また、これらの細胞群より産生されるサイトカイン類については、IL-4を中心としたTh2型サイトカインに比較してIFN-γを中心としたTh1型サイトカインのmRNAの発現が顕著であった。さらにIFN-γ促進因子であるIL-12の発現や抗IFN-γ抗体処理マウスを用いた解析結果から、ACD反応成立には、Th1型サイトカインのうち特にIFN-γの皮膚組織内におけるmRNA発現の重要性が示唆された。 第2として、ACDの惹起誘発期と同様に感作誘導期におけるT細胞とサイトカイン産生パターンについて解析した。すなわち、感作誘導の有無による反応について比較解析した。その結果、CD4＾+ T細胞並びにCD8＾+ T細胞のmRNA発現が、感作誘導期及び惹起誘発期のいずれにおいても認められた。また、この結果は免疫組織学的解析データとも一致しており、両細胞がACDの感作誘導期及び惹起誘発期の両過程に深く関与していることが示された。次に、これらの細胞から産生されるサイトカインについて解析した。その結果、ACDの反応成立過程(惹起誘発後)の皮膚反応局所において、主に活性化CD4＾+ T細胞から分泌されると考えられるサイトカイン(特にIFN-γ、IL-2等のTh1型サイトカイン)が、ACDの感作誘導期の時点ですでに皮膚反応局所に発現することを認めた。 第3として、ACDと刺激性接触皮膚炎と皮膚反応局所に発現するサイトカイン産生パターンにより比較解析した。各炎症反応局所では、感作性物質では特に、IL-2及びIFN-γのmRNAの顕著な発現を認め、Th1リンパ球を主体とした免疫応答を誘導するのに対し、刺激性物質ではIL-2及びIFN-γなどのmRNA発現抑制と、TNF-αなどの産生により好中球を主体とした刺激性反応が示された。本解析結果から、感作性物質と刺激性物質とを識別する際に、皮膚反応局所におけるTh1型サイトカイン(IL-2やIFN-γ等)mRNA発現の有無の重要性が示唆された。 第4として、フェノール系化合物を被験材料として、サイトカインmRNA発現を指標としたACDの感作性評価への可能性について検討した。その結果、本解析により、ACDによる耳介腫脹率が強度な被験物質に限らず、軽度な被験物質においても効率良く、Th1型サイトカイン(Th1細胞)のmRNAが検出されており感作性評価法としての可能性が示唆された。 第5として、光感作誘発性物質と紫外線(特にUVA)とに起因する光アレルギー性接触皮膚炎(PACD)の皮膚反応局所におけるサイトカインmRNAの発現パターンについて検討した。PACDの惹起誘発過程においては、早期よりIL-4、IL-6及びIL-10のTh2型サイトカインmRNAの顕著な発現が認められるのに対し、IL-2及びIFN-γのTh1型サイトカインmRNAはACDと比較してその発現は極めて軽度であった。Th1/Th2細胞のバランスから病態を把握をすると、ACDは促進回路を担うTh1細胞が誘導され易い反応系(Thl易誘導性)であるのに対し、PACDは、抑制回路を担うTh2細胞が誘導され易い反応系(Th2易誘導性)であることが示唆された。 本研究では示されたサイトカインを指標としたマウスACDの反応局所における解析はACDの免疫応答また、皮膚と免疫担当細胞(リンパ節、脾細胞等)との関連性等を追求する際に有効な解析法になり得ると考える。また、今後、未知の化学物質の刺激性、感作性、光感作性等の検出に向けて、簡便にして高感度なスクリーニング法(化学物質によるアレルギー原性の評価系)として発展することも期待される。 |
|||||
| Abstract | ||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||
| 内容記述 | Recent advance in researches on cytokines enabled us to understand the mechanisms of inflammatory skin diseases. Keratinocytes can synthesize and release cytokines in their microenviroment in response to external stimuli such as ultraviolet light, chemical substances, and bacterial toxins. Cytokines released from keratinocytes affect functions of other types of cells in the skin such as mast cells, endothelial cells, and fibroblasts which can also release cytokines to contribute to various kinds of inflammatory reactions in the skin. Today, cytokine action has been extensively studied to elucidate the precise mechanism of skin disease. Contact dermatitis is one of the most common skin disease. Recently, many analyses on mechanism of contact dermatitis have been carried out on cytokines. But analysis of cytokine production patterns is performed on almost lymph node cells or spleen cells, but not on skin tissues. Therefore, there still remain several points to be clarified for understanding of the precise mechanism of contact dermatitis. So, in this study, the author analyzed cytokine mRNA expression in the local dermal tissues in chemicalinduced contact dermatitis in mice. 1. Cytokines and T lymphocytes in the elicitation phase of allergic contact dermatitis The studies on T lymphocytes involvement and kinetics of cytokine mRNA by the revers transcriptase - polymerase chain reaction (RT-PCR) method in the elicitation phase of allergic contact dermatitis were performed using skin tissues collected at regular intervals from BALB/c mice sensitized with 2,4- dinitrofluorobenzene. The results obtained from these studies and inhibition of dermatitis by anti-CD4 and anti-CD8 antibodies showed that participation of T lymphocytes and infiltration of T lymphocytes at local dermal sites were found to play an important role in formation of allergic contact dermatitis. On the basis of these results, cytokines formed at the local site of allergic contact dermatitis were examined at the mRNA level. It was found that IFN-γ, IL-6 and IL-1β were expressed 24 h after the elicitation and then IL-2, IL-4 and TNF-α 48 h after the elicitation. The detection of expression of IL-12(p35) and inhibitory effect of anti-IFN-γ antibody on allergic contact dermatitis suggested that IFN-γ among several Th1 types of cytokines is especially important for the formation of allergic contact dermatitis. Therefore, the author concluded that Th1 type cytokines , especially of IFN-γ , are essential for allergic contact dermatitis and the evaluation of these cytokines mRNA expression in the local skin tissues will be convenient method for screening chemicals for the potencial as contact allergens. 2. Cytokines and T lymphocytes in the induction phase of allergic contact dermatitis The author examined the mechanism of onset of allergic contact dermatitis induced by several kinds of chemicals in BALB/c mice by focusing on cytokine mRNA expression. The involvement of T lymphocytes in the formation of allergic contact dermatitis was studied by the RT-PCR method using primers for CD4 and CD8 surface antigen, suggesting that both CD4^+ and CD8^+ cells participate in the formation of allergic contact dermatitis. On the basis of these results we analyzed cytokines produced in the reaction site (skin tissues) at the mRNA level with or without the pre-sensitization (induction) of two strong contactants (2,4-dinitrofluorobenzene , picryl chloride). Consequently, there was tendency that the expression of mRNA of Th1 types of cytokines was commonly observed around 24 h after the challenging irrespective of the pre-sensitization (induction). These data suggested that the expression of Th1 type cytokines in the local skin tissue after challenging might be indicative of the potencial of the chemicals as contact allergens. 3. Analysis of cytokine profiles in allergic and irritant contact dermatitis Both allergic contact dermatitis and irritant contact dermatitis that are caused by many environmental factors are common skin diseases. But differentiation between allergic contact dermatitis and irritant contact dermatitis is very difficult in vivo. So, we compared the expression of cytokine mRNA in the dermal tissue in murine experimental models of allergic contact dermatitis (2,4-dinitrofluorobenzene, picryl chloride, oxazolone) and irritant contact dermatitis (sodium lauryl sulfate, benzalkonium chloride, isopropyl myristate). As the results, different expression of cytokine mRNA in the ear site of each dermatitis was observed at 24 h after priming. The expression of mRNA of IL-2 and IFN-γ was observed at the local site of allergic dermatitis, but not in irritant dermatitis, suggesting that marked expression of Th1 type cytokines as IL-2 or IFN-γ in the reaction sites is very important to differentiate allergic contact dermatitis from irritant contact dermatitis. 4. Evaluation of sensitizing effects of phenolic compounds by analysis of cytokine mRNA expression In this chapter, the author evaluated sensitizing effect by mouse ear swelling test with phenolic compounds. Skin specimens were collected from auricles of BALB/c mice on 24 h after elicitation of allergic contact dermatitis with six phenolic compounds. The expression of cytokine mRNA in the skin specimens was examined by the RT-PCR method. Phenolic compounds which caused varied intensity of ear swelling response induced expression of Th1 type cytokines (IL-2 and IFN-γ) on 24 h after elicitation. It was also found that among several phenolic compounds, dimerization of these compounds from monomer decreased sensitizing effect. These data suggested that analysis of cytokine mRNA expression in local skin tissue is highly sensitive method for screening the chemicals for their potential as contact allergens. 5. Cytokine mRNA expression in challenged skin of murine contact photosensitivity The dynamics of expression of cytokine mRNA was examined by the RT-PCR method in the elicitation phase of photoallergic contact dermatitis. Skin specimens were collected from auricles of BALB/c mice that had been ultraviolet A (UVA)-photo-challenged with 3,3',4',5-tetrachlorosalicylanilide during 0 to 48 h after elicitation, along with samples from mice ordinarily challenged with 2,4-dinitrofluorobenzene. The levels of mRNA for IL-4, IL-6 and IL-10 were markedly elevated in the skin sites challenged with 3,3',4',5-tetrachlorosalicylanilide plus UVA during 0 to 48 h after elicitation. On the other hand, IL-2 and IFN-γ mRNA expression was characteristically obseved in allergic contact dermatitis induced by 2,4-dinitrofluorobenzene with modest expression of Th2 type cytokines. These data suggested that Th2 type cytokines are more readily inducible in photoallergic contact dermatitis by 3,3',4',5-tetrachlorosalicylanilide as compared with allergic contact dermatitis by 2,4-dinitrofluorobenzene. Finally, this study suggested that analysis of cytokine mRNA expression in local skin tissue is a convenient and highly sensitive method for screening varied new chemicals for their potentials of irritation, sensitization, and photosensitization. |
|||||
| 学位名 | ||||||
| 学位名 | 博士(獣医学) | |||||
| 学位授与機関 | ||||||
| 学位授与機関名 | 麻布大学 | |||||
| 学位授与年月日 | ||||||
| 学位授与年月日 | 1999-07-07 | |||||
| 学位授与番号 | ||||||
| 学位授与番号 | 乙第379号 | |||||
| 著者版フラグ | ||||||
| 出版タイプ | AM | |||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||
