2019 Fiscal Year Final Research Report

Nrf2 plays a role in ischemia-reperfusion lung injury after lung transplantation

Research Project

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Project/Area Number	17K10528
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Research Field	General surgery
Research Institution	Fujita Health University
Principal Investigator	Hoshikawa Yasushi 藤田医科大学, 医学部, 教授 (90333814)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	須田隆藤田医科大学, 医学部, 教授 (00340232) 松田安史藤田医科大学, 医学部, 准教授 (00455833) 栃井大輔藤田医科大学, 医学部, 助教 (10793416) 栃井祥子藤田医科大学, 医学部, 講師 (50793428) 千田雅之獨協医科大学, 医学部, 教授 (70333812) 野田雅史東北大学, 大学病院, 講師 (70400356) 岡田克典東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90323104)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	Nrf2欠損ラット / Nrf2標的遺伝子 / 炎症性サイトカイン遺伝子 / アポトーシス / Nrf2活性化剤 / 血中抗酸化力
Outline of Final Research Achievements	Nrf2 is a key transcription factor that activates many antioxidant enzymes. Overproduction of oxidative stress in the lung grafts is thought to be responsible for ischemia-reperfusion lung injury, the most major cause of early death after lung transplantation. We tested the role of Nrf2 in ischemia-reperfusion injury after lung transplantation by utilizing orthotopic rat left lung transplantation model. Nrf2 knockout in the lung grafts caused down-regulated Nrf2 target genes, up-regulated proinflammatory cytokine genes, enhanced apoptosis of alveolar wall cells in the graft lungs, and delayed recovery from ischemia-reperfusion injury after lung transplantation. Pre-treatment of recipient rats with a Nrf2 activator induced up-regulated Nrf2 target genes in the grafts, augmented blood biological antioxidant potential, reduced apoptosis of alveolar wall cells, and enhanced recovery from ischemia-reperfusion injury after lung transplantation.
Free Research Field	呼吸器外科学、肺移植
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	強力な抗酸化ストレス転写因子Nrf2は、呼吸器領域においては癌化や慢性閉塞性肺疾患、急性肺障害に関する研究が進んでおり、さらに我々の先行研究において肺高血圧病態や肺移植動物モデルでの虚血・再灌流肺障害における役割の一端を明らかにした。本研究では、グラフト肺組織におけるNrf2欠損が、肺移植後早期死因として重要な虚血・再灌流肺障害からの回復の遅れを招来し、薬剤を用いたNrf2活性化が回復を促進させることを明らかにした。肺移植後急性期成績を改善させる新たな戦略を提示した。