2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation for the mechanisms of the periodontitis-induced pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease
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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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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 短鎖脂肪酸 / 気管平滑筋 / 気管支喘息 / 長鎖脂肪酸 / 気道粘液分泌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
短鎖脂肪酸がヒト気管平滑筋細胞の増殖促進作用を有するかについて、気管平滑筋細胞増殖に関与するERK, AKtシグナリングを含めて検討した。その結果、短鎖脂肪酸は気管平滑筋細胞増殖作用を呈しないこと、また短鎖脂肪酸は気管平滑筋細胞においてERK, AKtリン酸化作用を呈しないことが明らかになった。以上より、短鎖脂肪酸は気管平滑筋細胞増殖作用を呈しない可能性が示唆された。
続いて、歯周病との関与が近年明らかにされた長鎖脂肪酸による気道粘液分泌機構について検討した。その結果、モルモット気管への長鎖脂肪酸（オレイン酸）または選択的FFAR1作動薬（GW9508）の投与により、気管上皮における気道粘液（ムチン）の産生が増加した。また、ヒト気道上皮細胞（NCI-H292細胞）へのオレイン酸あるいはGW9508の投与によりMUC5ACの遺伝子発現量が増加し、この遺伝子発現増強作用はGq蛋白阻害剤（YM-254890）、Gi蛋白阻害剤（百日咳毒素）、MEK阻害剤（U0126）の前投与により有意に抑制された。さらに、NCI-H292細胞へのオレイン酸の投与によりERK、CREBがリン酸化されたのに対し、Aktのリン酸化は認められなかった。オレイン酸投与によるERKリン酸化はYM-254890、百日咳毒素の前投与により有意に抑制され、CREBリン酸化はU0126の前投与により有意に抑制された。
以上より、長鎖脂肪酸による気道粘液分泌作用は、Gq及びGi蛋白共役型FFAR1受容体-MEK-ERK-CREB経路を介してMUC5AC産生を促進する可能性が示唆された。
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