肺胞上皮細胞増殖因子による肺病変修復促進に関する分子生物的検索-増殖因子KGFによる肺線維化抑制の機序および転写調節因子による制御機構の解明

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10470320
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 須賀原 一博 熊本大学, 医学部, 助教授 (20171126)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田代 雅文 熊本大学, 医学部附属病院, 助手 (60264305) ; 矢野 敏之 熊本大学, 医学部附属病院, 助手 (50253729)
• Keywords: 急性肺障害 / 創傷治癒 / サイトカイン / 分子生物学 / In Situ ハイプリダイゼーション

Research Abstract

1. 肺胞上皮細胞増殖因子(KGF)による肺障害抑制の機序解明-FGFファミリー特にケラチノサイト増殖因子(KGF)が肺胞II型上皮細胞を特異的に増殖させ、かつ肺表面活性物質アポ蛋白遺伝子SP-A、SP-B mRNAsの発現を著明に増加させることが証明された(Am J Physiol.1995)ことから、このKGFを2回投与(前投与および後投与)して、ブレオマイシン肺線維症および塩酸肺障害を軽減できないかラット肺で検索し、ブレオマイシン肺障害が抑制されることを、肺生理学的、組織学的検索で証明できた(J.Pathol,1998)。即ちKGF2回投与により呼吸不全動物の体重減少肺湿重量増加、肺容量(Total lung capacity)減少などが抑制でき、かつI型およびIII型コラーゲンの免疫組織学的増加、in situ hybridization法によるそのmRNAの過剰発現などが抑制され、正常肺に近い構築を示した。さらに、塩酸肺障害(誤燕性肺炎)でも抑制効果が著明に見られた。しかし、後投与だけでは効果が少なかった。そこで、KGFによる肺障害抑制の機序を解明する目的で、転写因子(C/EBPα、β、γ、)、肝細胞増殖因子(HGF)、transforming growth factor(TGF)など細胞増殖および線維化に関与すると思われる因子や創傷治癒に関与するheat shockproteinなどの遺伝子発現動態を検索した。ブレオマイシン肺障害やエンドトキシン肺障害で、転写因子C/EBPαやC/EBPδの発現が相補的で、肺胞上皮細胞の増殖および線維化と深い関連性が示唆された(Cell Tissue Res,1999)。さらに、HGFやTGF-βの発現が線維化の強いところに同じ程度に発現しており、これらのバランスによる線維化調節も示唆された。また、heat shock proteinの一つHdj1が肺に特異的に発現すること、特に肺胞I型上皮細胞あるいは肺胞壁に沿って発現していることから、肺病変修復過程でのこの分子シャペロンの役割を検索している。2.C/EBPαとC/EBPδ欠損マウスにおける肺サーファクタント・アポ蛋白質の発現動態の検索-C/EBPα欠損マウスは、生後すぐ呼吸不全を呈して死亡するが、肺は肺胞蛋白症様変化を示し、GM一CSFの低下、肺サーファクタントの産生増加、特にSP-CmRNAの過剰発現が観察され、C/EBPによるSP-Cの発現調節が示唆された。

Research Products

• [Publications] Kazuhiro Sugahara, et al.: "Differential expression of CCAAT/enhancer binding protein (C/EBP) family in rat alveolar epithelial cell proliferation and in acute lung injury" Cell and Tissue Research. 295. (in press) (1999)
• [Publications] Kazuhiro Sugahara, et al.: "Double intratracheal instillations of keratinocyte growth factor prevents bleomycin-induced lung fibrosis in rats" Journal of Pathology. 186. 90-98 (1998)
• [Publications] Kazuhiro Sugahara, et al.: "The transcription factor, C/EBP family memvers are differentially expressed in acute lung injury,m in C/EBP β-deficient, and in C/EBP β-deficient mice" Molecular Biology of the Cell. 9. 75a-75a (1998)
• [Publications] Kazuhiro Sugahara, et al.: "Elevation of serum human hepatocyte growth factor (HGF) level in patients with pneumonectomy during a perioperative period" Intensive Care Medicine. 24. 434-437 (1998)
• [Publications] Kazuhiro Sugahara, et al.: "NADH-diaphorase deficiency was identified in the patients with congenital methaemoglobinaemia detected by pulse oximetry" Intensive Care Medicine. 24. 706-708 (1998)
• [Publications] Kazuhiro Sugahara, et al.: "Effects of soluble factors and extracellular matrix on DNA synthesis and surfactant gene expression in primary cultures of rat alveoltures of rat alveolar type II cells" Cell and Tissue Research. 291. 295-303 (1998)