2型肺上皮再生と肺胞マクロファージ抑制を介した新しい急性肺障害治療法の開発

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21591810
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 土田 正則 新潟大学, 医歯学系, 教授 (60293221)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠原 博彦 新潟大学, 医歯学系, 助教
• Keywords: 肺障害 / 気道上皮再生 / サイトカイン / 線維化 / 培養細胞

Research Abstract

肺胞は1型肺胞上皮と2型肺胞上皮の2種類の細胞で構成されており、大型の薄い1型肺胞上皮が肺胞の97%をカバーしている。近年肺障害の際には肺胞でこの1型肺胞上皮が脱落すること、それを修復するために2型肺胞上皮が腫大、1型肺胞細胞に変化することが分ってきた。1型肺胞上皮細胞が変性脱落し肺胞基底膜が露出すると、線維芽細胞が遊走し肺胞内線維化が進行すると考えられている。従ってこの肺胞リモデリングの過程でタイミングよく2型肺胞上皮細胞を誘導し線維芽細胞の遊走を抑制できれば重症呼吸不全を可逆性の病態として治療する可能性がある。
本研究では増殖促進作用のあるサイトカインを用いることで人工的に2型肺胞上皮細胞の早期誘導が可能かどうかを検討した。
そのためにまず、気道上皮細胞を培養し増殖因子存在下で増殖に対する影響があるかどうか検討した。セルライン化されたコマーシャルのラット気道上皮細胞を用いてHepatocyte growth factor (HGF), Epidermal Growth Factor (EGF)の増殖促進因子の存在下に細胞培養し気道上皮の増殖,成長が促進可能か否かを細胞増殖能,形態学的検討した。HGF添加群、EGF添加群、サイトカイン不添加群の順にBRDU取り込みが高値であった。次にラット肺からII型肺胞上皮を分離し増殖に対して促進作用のあったサイトカイン遺伝子導入する実験を実施し、細胞内に遺伝子発現を確認した。さらにリポーター遺伝子DNAを正常ラットの気道内にネブライザーで肺胞内に一定時間停滞させて動物生体内に遺伝子を発現させるための条件設定を行なった。リポーター遺伝子として大腸菌βガラクトシダーゼ遺伝子を用い導入細胞を染色する方法で(X-gal染色)導入の有無を確認し、換気量20ml/Kg,PEEP10cmH_2O,呼吸回数50回/分,呼吸時間5分という至適条件を決定した。