Exposure to Cigarette Smoke Enhances the Stemness of Alveolar Type 2 Cells.

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K15960
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 佐々木 衛 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (90573311)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: Ⅱ型肺胞上皮細胞 / 肺気腫 / 喫煙

Outline of Annual Research Achievements

長期間の喫煙曝露（鼻限定曝露、1回1時間、週5日、3ヶ月間）を実施したマウスにおいては肺組織のIHCによる評価においてSPC陽性細胞率が増加していた。GFPの発現でSP-Cが識別可能なSftpc/GFP マウス(生後9-11週齢、雌)に長期間の喫煙曝露（鼻限定曝露、1回1時間、週5日、3ヶ月間）を実施し、同週齢のマウスを対照群として比較した。曝露終了後にⅡ型肺胞上皮細胞の単離、FACSによるSPC強陽性細胞の分離を行い、3次元培養および2次元培養系にて比較を行った。
単離されたⅡ型肺胞上皮は3次元培養系において高いcolony forming efficiencyを示し、さらに2次元培養系においても長期喫煙群が高い生存率を示した。また、Ⅰ型上皮へと分化を示す2次元培養のmonolayerによる検討においてもlayerの形成が喫煙群のほうが有意に高いことが示された。上記により、喫煙による影響によって、Ⅱ型上皮の自己複製能が高まっていることが示唆され、さらに分化能の阻害も認められないことが示された。喫煙におけるⅡ型上皮に対する影響をさらに詳しく検討する目的で単離されたⅡ型肺胞上皮細胞をmiroarrayにて検討したところ、もっとも変化が認められた因子はcircadian rythmに関連したpathwayであった。
喫煙による影響をさらに検討する目的でタバコ抽出液による3次元培養系への影響を検討したところ、適度なタバコ抽出液の濃度においては3次元培養におけるcolony forming effciencyやcolony sizeが増大することが示され、高い濃度においてはapoptosisが誘導されることが示された。上記より喫煙によるⅡ型肺胞上皮細胞への影響を検討し、自己複製能の増加が起こっていることを示した。