環境曝露物質におけるクララ細胞の役割

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11670603
• Research Institution: University of Occupational Environmental Health
• Principal Investigator: 森本 泰夫 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 教授 (30258628)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大神 明 産業医科大学, 産業生態科学研究所, 助手 (40301692)
• Keywords: クララ細胞 / CCSP / シリカ / タバコ

Research Abstract

クララ細胞がシリカによる肺のリモデリングにいかに関与するか検討するため、クララ細胞除去マウスにシリカ吸入曝露を行い、肺組織における炎症・線維化関連遺伝子発現(matrix metalloproteinase(MMP),tissue inhibitor of metalloproteinase(TIMP),chemokines,proinflammatory cytokine)の発現を検討した。
【方法】FVBnマウスにナフタレン300mg/kgを腹腔内注入し、クララ細胞除去マウスを作成し、20日間、クララ細胞が除去されていることを確認した。このクララ細胞除去マウス及びWild typeマウスにシリカを吸入曝露(Min-U-Sil,シリカ平均重量濃度97.1+9.5mg/m3,6時間連続曝露、最大2週間吸入曝露)を行い、1日、3日、1週間、2週間後に解剖し、右肺よりRNA抽出し、MMP-2,MMP-9,TNFa,IL-1,IL-6,CINC,MIP-2遺伝子をRT-PCRにて検討した。左肺は、パラホルムアルデヒドにて定圧固定し、MMP-2,9の免疫染色を行った。
【結果と新たな知見】MMP-2に関して、シリカ曝露によりクララ細胞除去及びWildマウスともに発現が亢進することも認められなかったが、クララ細胞除去マウスとWild typeマウス間の比較では、クララ細胞除去マウスのみシリカ曝露7日,14日目で遺伝子発現が亢進した。MMP-9においても、シリカ曝露によるクララ細胞除去及びWildマウスとも発現が亢進することは認められなかったが、クララ細胞除去マウスとWild typeマウス間の比較では、14日目において、シリカに曝露されたクララ細胞除去マウスのMMP-9遺伝子発現が有意に亢進した。これらの結果よりクララ細胞は、シリカ曝露において、MMPを介して炎症・線維化に抑制的作用をもつことが示唆された。また、TNFa,IL-1,IL-6,CINC,MIP-2に関して、クララ細胞除去マウスとWild typeマウス間で遺伝子発現に差を認めず、本実験において、クララ細胞はこれらのケモカインや炎症性サイトカインの発現制御に関与しないことが示唆された。

Research Products

• [Publications] Yasuo Morimote: "Comparison of gene expression of cytokines mRNA in lungs of rats induced by intratracheal instillation and inhalation of mineral fibers"Inhalation Toxicol. (発表予定). (2001)
• [Publications] Yasuo Morimoto: "In vivo studies of man-made mineral fibers-fibrosis-related factors-"Industrail Health. (発表予定). (2001)
• [Publications] L.Ding: "Gene expression of Clara cell secretory protein, surfactant protein-A and thyroid transcription factor-1 in lungs of rats exposed to potassium octatitanate whisker in vivo"J.Occup.Health. (発表予定). (2001)
• [Publications] A.Ohgami: "Short term effect of silicon carbide whisker to the rat lung"Industrial Health. (発表予定). (2001)
• [Publications] Kim H-N: "Changes in DNA 8-hydroxyguanine Levels, 8-hydroxyguanine Repair Activity, and hOGG1 and hMTH1 mRNA Expression in Human Lung Alveolar Epithelial Cells Induced by Crocidolite Asbestos"Carcinogenesis. 22・2. 265-269 (2001)
• [Publications] Reynolds SD: "Conditional clara cell ablation reveals a self-renewing progenitor function of pulmonary neuroendocrine cells"Am J Physiol. 278. L1256-L1263 (2000)
• [Publications] Morimoto Y: "Gene expression of matrix metalloproteinases in clara-cell secretory protein-deficient mice exposed to cigarette smoke"Inhalation Toxicol. 12・supplement3. 300-305 (2000)
• [Publications] Hori H: "A clearance model of inhaled man-made fibers in rat lungs"Ind Health. 37:. 103-107 (1999)
• [Publications] Ohgami A: "MUC1 mucin mRNA expression in stage 1 lung adenocarcinoma and its association with early recurrence."Ann Thorac Surg. 67・3. 810-814 (1999)
• [Publications] Morimoto Y: "Effects of mineral fibers on the gene expression of proinflammatory cytokines and inducible nitric-oxide synthase in alveolar macrophages."Ind Health. 37・3. 329-334 (1999)
• [Publications] Morimoto Y: "Combined effect of cigarette smoke and mineral fibers on the gene expression of cytokine mRNA"Environ Health Perspect. 107・6. 495-500 (1999)
• [Publications] 矢寺和博: "呼吸クララ細胞の役割The role of Clara cells."(掲載予定). (2001)
• [Publications] 森本泰夫: "産業保健サイエンスファイルンリーズ.1喫煙の科学-職場の分煙テキストブック受動喫煙の曝露指数(3)痰"産業医科大学産業生態科学研究所編著、労働調査会. 59-64 (2000)
• [Publications] Morimoto Y: "Asbestos Exposure and Disease Control Man-Made Fibres"ed. by Peters GA, Peters BJ, LEXIS Law Publishing (USA). 111-127 (1999)
• [Publications] 森本泰夫: "KEY WORD1999-2000呼吸器疾患クララ細胞"山木戸道郎,日和田邦夫,小倉剛 編、先端医学社東京. 60-61 (1999)