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学的検索

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370492
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 須加原 一博 琉球大学, 医学部, 教授 (20171126)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大城 匡勝 琉球大学, 医学部附属病院, 助手 (00315483) ; 徳嶺 譲芳 琉球大学, 医学部附属病院, 講師 (70274909)
• Keywords: 急性肺傷害 / 創傷治癒 / サイトカイン / 肺胞上皮細胞 / 細胞増殖因子 / アポトーシス / 分子生物学 / 骨髄幹細胞

Research Abstract

1.肺胞上皮細胞増殖因子による肺障害抑制の機序解明-これまでの研究成果から、(1)ケラチノサイト増殖因子(KGF)の経気道的投与により肺胞II型上皮細胞が特異的に増殖させ、肺表面活性物質・アポ蛋白質遺伝子発現を著明に増加させること、(2)KGFを前投与することでブレオマイシン肺線維症や塩酸肺障害を軽減できること、などが明らかになった。この機序を解明する目的で、急性肺障害ラット肺について、脂質代謝に関与する転写因子C/EBPα、β、δなどの遺伝子発現を検索した。C/EBPδがある種の肺胞II型上皮細胞にのみ発現しており、肺胞II型上皮細胞にsubtypeが存在することが示唆された。C/EBPαとC/EBPδの発現が相補的であり、ブレオマイシン肺線維症ではC/EBPδが、エンドトキシン肺障害ではC/EBPαが強く発現しており、肺胞上皮細胞の増殖と線維化とに深く関連することが示唆された。2.転写因子C/EBPによる肺サーファクタント・アポ蛋白質遺伝子の調節-C/EBPα欠損マウス肺とC/EBPβ欠損マウス肺における肺表面活性物質・アポ蛋白質の遺伝子発現動態を検索した。C/EBPα欠損マウスは、生後すぐ呼吸不全を呈して死亡する。この肺では、SP-A, SP-BとSP-Cの遺伝子の過剰発現がみられ、C/EBPαが肺サーファクタント・アポ蛋白質発現を抑制的に調節していた。肺胞II型上皮細胞に特異的なSP-C遺伝子上で、10個のC/EBP結合部位が推定され、現在これらの部位の機能的な役割について研究を進めている。3.先天性横隔膜ヘルニア(CDH)の肺低形成に対する細胞増殖因子の肺形成促進-薬剤誘発CDHにvitamin A, Retinoic acidやKGFを投与し、CDHの発生頻度の抑制とKGFの強い肺形成促進効果を証明した。CDHの発生頻度と肺形成度には関連がみられなかった。現在その機序解明を進めている。4.骨髄幹細胞からのlung Stem cellsの分離と肺修復・再生-骨髄から組織幹細胞を分離し、静脈内投与することで、lung stem cellsの肺胞レベルの発現を検索し、ブレオマイシン傷害肺に発現増加することを検索している。傷害抑制がみられるか検討中である。5.KGFの組織修復機能の解明-この研究の一つとして、一過性の脳および脊髄虚血障害に予防効果があるか検索した。KGF mRNAは、脳組織の皮質、海馬や扁桃核に強く発現していた。KGFを持続的に脳脊髄液中に投与することにより、一過性脳虚血障害による海馬CA1領域の遅発性神経細胞死を抑制することが明らかになった。このことは、KGFが神経細胞のアポトーシスを抑制することを示唆する。今後この機序をさらに解明したいと考えている。脊髄虚血については、現在検索中である。

Research Products

• [Publications] S.Nakamura, K.Sugahara, et al.: "Effect of GABA agents on morphine induced spastic paraparesis after a non-injurious interval of spinal cord ischemia in rats"Anesthesia & Analgesia. 94. 1389-1395 (2002)
• [Publications] T.Oshiro, K.Sugahara, et al.: "Effects of vitamin A and growth factors on the lung of drug-induced congenital diaphragmatic hernia (CDH)"J Jpn Med Soc Biol Interface. 33. 67-68 (2002)
• [Publications] K.Sugahara, et al.: "Effects of vitamin A and growth factors on hypoplastic lungs in congenital diaphragmatic hernia in rats"Molecular Biology of the Cell. 13. 532a-532a (2002)
• [Publications] K.Sugahara, et al.: "The roles of alveolar type II epithelial cells in inflammation and repair process of acute lung injury"J Jpn Med Soc Biol Interface. 33. 5-9 (2002)
• [Publications] J.Tokumine, K.Sugahara, et al.: "Spinal GDNF level is increased after transient spinal cord ischemia in the rat"Acta Neurochirurgica Suppl. 85(in press). (2003)
• [Publications] T.Oshiro, K.Sugahara, et al.: "Antenatal treatment with vitamin A reduces the incidence of nitrofen-induced congenital diaphragmatic hernia but decreases lung growth"Am J Respir Crit Care Med. 167(in press). (2003)
• [Publications] T.Kuroiwa, et al.: "Brain Edema XII"Springer-Verlag Wien (in press). (2003)