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 |
西 憲一郎 関西医科大学, 医学部, 研究員 (50340716)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
広田 喜一 関西医科大学, 医学部, 教授 (00283606)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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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 Annual Research Achievements |
喫煙が気管支肺胞細胞を直接刺激し転写因子HIF-1(低酸素誘導性因子1, hypoxia-inducible factor 1)活性化をもたらし肺のリモデリングに影響を与え肺機能に影響する現象の分子基盤を追究し報告してきた。このように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。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喫煙がHIF-1活性化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事が目的であった。
肺血管内皮細胞(HPMEC)を用いて形成した細胞間バリアを用いて蛍光物質FITC-デキストランの透過性をアッセイする実験系を昨年度構築できた。この実験系を用いて引き続きタバコ抽出物(cigarette smoke extract, CSE)の影響を検討した。この結果CSE処理により透過性の亢進が起こる事が確認できた。HIF-PH阻害薬であるDMOG, roxadustatを用いて転写因子HIFを活性化するとやはり透過性の亢進が起こる事が確認できた。さらにCSEやroxadustatまた低酸素環境(1%O2)がHPMECの遺伝発現に与える影響を次世代シーケンサを援用したRNA-Seqを行い網羅的な遺伝子発現変化を検索するためのサンプル調製を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画通りに血管内皮バリアの形成とバリア機能のアッセイ系の構築に成功しこれを用いてINFβ-1aのバリア機能増強効果の確認とHIFの活性化因子を用いてバリア機能機能へ与える影響を確定できた。さらにその分子機序の解明の為のRNA-Seq 解析を開始できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
このまま研究を継続して研究期間内での論文化を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
