Elucidation of the pathophysiology of brain death-related lung injury and development of precaution and remedy -especially in relation to NPY and VEGF

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K10510
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 西脇 公俊 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10189326)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 神経原性肺水腫 / 細胞透過性 / 肺微小血管内皮細胞 / 気管支上皮細胞 / 神経ペプチドＹ / 脳死肺移植

Outline of Annual Research Achievements

我々は、ラット神経付き肺潅流標本およびラットフィブリン誘発神経原性肺水腫（NPE）モデルを用いた検討において、肺交感神経終末でカテコールアミンと共存する神経ペプチドY（NPY）による神経性調節が細胞透過性に関与することを明らかにしてきた。しかしながら、NPYの作用機序は未だ不明なままである。本研究は、in vitro肺細胞透過性評価系を構築し、NPYの作用機序を細胞レベルで明らかにすることを目的とする。本年度は、昨年度に導入したヒト正常肺微小血管内皮細胞（HMVEC-L）とヒト気管支上皮細胞株（Calu-3）の2種類のin vitro細胞透過性アッセイ系を用いてNPYの作用を検討した。
半透膜のついたセルカルチャーインサートを24ウェルプレートに懸垂した。インサート内側に細胞を播種し、外側には内側と液面の高さが同じになるように培地を満たした。インサート内の細胞が単層を形成するまで培養した後、インサート内側にNPYを添加した。同時に、100 µg/mLの蛍光標識したアルブミンを添加した。添加6-24時間後にウェル中培地の蛍光強度を測定し、細胞透過性の指標とした。また、ヒト単球細胞株THP-1細胞を分化処理したマクロファージモデル細胞をNPY存在下で培養し、その培養上清をCalu-3アッセイ系に供することにより、肺上皮細胞に対するNPYの間接的な作用を検討した。
HMVEC-LおよびCalu-3の両方のアッセイ系において、1 × 10-7 MのNPYは細胞透過性に影響を及ぼさなかった。しかしながら、1 × 10-8 MのNPYで処理したマクロファージ培地は、培養6時間後に有意な細胞透過性亢進を引き起こした。これらの結果は、NPEにおいて、NPYが血管内皮細胞や肺上皮細胞に直接作用するのではなく、マクロファージ刺激を介して肺上皮細胞透過性亢進を引き起こしていることを示唆する。