Molecular biology of the mechanism of tobacco-induced reduction of lung barrier function based on HIF-1 activity analysis
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20K09210
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55050:Anesthesiology-related
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| Research Institution | Kansai Medical University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
広田 喜一 関西医科大学, 医学部, 研究員 (00283606)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 喫煙 / タバコ / タバコ抽出液 / 肺胞上皮 / 肺血管内皮 / 細胞間バリア / 低酸素誘導性因子 / 肺バリア / 低酸素誘導性因子1 / 炎症 |
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| Outline of Research at the Start |
喫煙は気管支肺胞系の解剖学的変化を通じて肺機能に大きな影響を及ぼし集中治療を含む周術期の患者全身管理に影響を与え予後に影響することが判明している。この現象の分子基盤として肺胞上皮・肺血管内皮で形成される肺胞バリア機能の惹起される炎症による低下がある。
本研究では、周術期にダイナミックな酸素環境の変化を受ける肺胞上皮細胞・肺血管内皮細胞の細胞間バリアの機能に着目してタバコが転写因子HIF-1(低酸素誘導性因子1)活性化調節を介してバリア機能低下をもたらす分子機序とその予防法の確立を細胞生物学・分子生物学・バイオインフォマティクスを統合した手法を用いて目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
We developed a system to measure the vascular permeability of intercellular barriers in this study and confirmed that the permeability can be quantified using the fluorescent substance FITC-dextran as an indicator. Vascular permeability was observed to be altered by lipopolysaccharide (LPS) treatment, HIF activation (hypoxic environment and use of HIF-PH inhibitors) and cigarette smoke extract (CSE) conditioning. Next-generation sequencing techniques confirmed that these treatments affect gene expression in human pulmonary microvascular endothelial cells (HPMECs), particularly the expression of intercellular adhesion molecules. From these results, we conclude that CSE increases the permeability of the intercellular barrier via HIF.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
タバコ-バリア機能の低下、HIF-1-バリア機能の低下という現象同士をつなぎ、タバコ-HIF-1-バリア機能の低下という関係が存在することを主に肺胞上皮、肺血管内皮のバリア機能を標的に研究することが本研究の具体的な目的であった。この過程でシグナル伝達を改変することでタバコ-バリア機能の低下という関連を切断する端緒をつかむ事も本研究の要素であり、本研究成果は報告者らの今までの研究成果に立脚した独自性の高いものである。
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Report
(4 results)
Research Products
(8 results)
