2019 Fiscal Year Research-status Report
歯周病による慢性閉塞性肺疾患（COPD）増悪機構の解明
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18K09783
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
水田 健太郎 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40455796)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 短鎖脂肪酸受容体 / 気管平滑筋 / 気管支喘息 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
短鎖脂肪酸（プロピオン酸、酢酸、酪酸）がヒト気管平滑筋収縮・弛緩作用をもたらすかを評価するため、短鎖脂肪酸投与で生じるヒト気管平滑筋収縮・弛緩作用とその細胞内シグナリングカスケードについて前年度に引き続き詳細に検討した。
１．ヒト気管収縮作用（ex vivo）とストレスファイバー形成作用：短鎖脂肪酸はアセチルコリンにより生じるヒト気管収縮作用を有意に増強させることを明らかにした。一方、短鎖脂肪酸はフォルスコリンやイソプロテレノールによる気管弛緩作用には影響を与えなかった。同様に、短鎖脂肪酸をヒト気管平滑筋細胞に投与するとストレスファイバー形成が促進され、アセチルコリンにより生じるストレスファイバー形成作用も短鎖脂肪酸の同時投与により増強された。
２．cAMPシグナリング：ヒト気管平滑筋細胞における短鎖脂肪酸によるcAMP産生抑制作用は、FFAR2ではなくFFAR3がその作用を担っていることをsiRNAでそれぞれの受容体をノックダウンしたヒト気管平滑筋細胞、またFFAR2 selective antagonist (CATPB）を用いて明らかにした。またHDAC阻害剤であるtrichostatin Aはこの抑制作用に影響を与えないことを明らかにした。
３．カルシウムシグナリング：短鎖脂肪酸をヒト気管平滑筋細胞に投与すると、アセチルコリンにより生じる細胞内カルシウムイオン濃度上昇作用を増強させること、この反応はGi蛋白阻害剤（百日咳毒素）の前投与により有意に抑制されることを明らかにした。
これらの成果は米国生理学会雑誌（Am J Physiol）にacceptされ、現在出版待ちである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在のところ、予定通りに進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
短鎖脂肪酸による気道粘液分泌促進機構について細胞内シグナリングを中心に検討する。
また長鎖遊離脂肪酸による気道炎症誘発作用についても検討する。具体的には、ヒト気管上皮細胞（16HBE14o- cells, NCI-H292 cells) への長鎖遊離脂肪酸投与によるIL-6, IL-8, TNF-α産生作用について検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
研究は順調に進捗しているが、研究費の使いきりを念頭に置かずに都度購入しているため、年度末に若干の剰余金が生じた。翌年度は、この剰余金を試薬・消耗品類の購入に充てる。
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