Elucidation of the role of the nitric oxide synthase system in the pathogenesis of respiratory diseases

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08657
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: Tsutsui Masato 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70309962)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松崎 俊博 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50244330)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 一酸化窒素 / 一酸化窒素合成酵素 / 肺気腫 / マウス / 呼吸器疾患 / Wnt/β-catenin経路

Outline of Final Research Achievements

Three isoforms of nitric oxide (NO) synthases (nNOS、iNOS、eNOS) are expressed in human pulmonary emphysematous lesions. However, the role of the NOSs system in the pathogenesis of pulmonary emphysema remains to be elucidated. We investigated this issue in mice lacking all three NOS isoforms (triple n/i/eNOSs-/- mice). We demonstrated that the triple NOSs-/- mice exhibited spontaneous development of pulmonary emphysema, and that mRNA expression levels of Wnt/β-catenin pathway-related genes were reduced in the lung of the triple NOSs-/- mice. These results suggest that the NOSs system plays an important role in the prevention of pulmonary emphysema, and that down-regulation of the Wnt/β-catenin pathway is involved in the pathogenesis of spontaneous pulmonary emphysema in the triple NOSs-/- mice.

Free Research Field

薬理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

以前に肺気腫や慢性気管支炎と呼ばれていた病態は、現在では慢性閉塞性肺疾患（COPD）と総称されている。COPDは日本人の死因の第9位を占めている。高齢化のためにCOPD患者は増加し続けており、10年後には日本人の死因の第3位になると予想されている。しかし、COPDの成因に不明な点が多いため、COPDの根治的治療法はいまだ開発されていない。私達は、本研究において、肺気腫の成因にNOSs系が役割を果たしていること、および、その分子機序にはWnt/β-catenin経路の発現低下が関与していることを明らかにした。本研究の知見は、肺気腫の全く新しい治療法の開発に繋がる成果である。