Analysis of energy metabolism of injured lung and its application

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K11414
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 太田 周平 横浜市立大学, 医学研究科, 客員准教授 (20381478)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東條 健太郎 横浜市立大学, 医学部, 講師 (80737552) ; 宮崎 智之 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (30580724) ; 馬場 靖子 横浜市立大学, 附属市民総合医療センター, 准教授 (80453041) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2016-10-21 – 2020-03-31
• Keywords: ARDS / エネルギー代謝

Outline of Annual Research Achievements

前年度までに，好中球＋LPSによって傷害された肺胞上皮細胞において解糖系の亢進とミトコンドリア代謝の低下がみられ，また，トランスクリプトーム解析によってインスリン抵抗性経路に変化が見られる可能性があることが明らかになっていた．最終年度には，障害された肺胞上皮細胞においてインスリン抵抗性に関わるInsulin Receptor Substrate（IRS)-1の発現量が低下していることを定量PCRおよびウェスタンブロット法にて明らかにし，さらにインスリンレセプター，インスリン様成長因子レセプターの阻害剤BMS-536924を投与することで，好中球＋LPSによる肺胞上皮の細胞死を抑制できることを，細胞生存率の解析およびフローサイトメトリーによる死細胞解析を用いることで明らかにすることができた．
本研究の目的はARDSにおける肺胞上皮細胞の代謝変化の全貌を明らかにし，それに対する介入が肺胞上皮細胞を保護できるかどうか明らかにすることであった．研究全体を通して，ARDSを模した肺胞上皮細胞傷害系を構築し，エネルギー代謝のパターンに変化がみられることを明らかにし，またマイクロアレイによるトランスクリプトーム解析から，炎症に関わるシグナルやHIFの経路に加えて，インスリン抵抗性経路に変化が見られることを見出した．さらに，インスリン抵抗性を亢進させる薬剤での介入が肺胞上皮細胞傷害を軽減できる可能性があることを明らかにすることができた．