ニコチンおよび新型タバコ成分による精巣機能障害とCOPD発症・病態進展との関連

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K20729
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: 青野 健太郎 福岡大学, 薬学部, 研究員 (30967724)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: COPD / テストステロン / ニコチン / 精巣

Outline of Annual Research Achievements

慢性閉塞性肺疾患(Chronic obstructive pulmonary disease: COPD)は性ホルモンの分泌が減少する40代以降、罹患率が増加する。また、COPD患者の血清テストステロン値は健常者と比較して減少することが明らかとなっている。申請者らは近年、精巣摘出によりテストステロンを減少させたマウスにエラスターゼによる肺気腫を誘発すると、モデルマウスの肺気腫形成が増悪することを明らかとした。これらの知見はテストステロンの減少が肺気腫形成を促進する可能性を示唆している。
テストステロンの約90%は精巣のライディッヒ細胞で産生されるが、最近の研究においてニコチンはライディッヒ細胞数および血清テストステロン値を減少させることが報告された。その一方で、ニコチンはテストステロンの代謝酵素である3α-HSDを阻害するため、ニコチンはテストステロンの産生と代謝に２面的な役割を有すると推測される。本研究課題では、タバコ含有成分が内分泌系およびCOPDの病態進展に与える影響とその関連性を明らかとする。
本年度はニコチン量に依存した精巣機能への影響を明らかとするために、C57BL/6Jマウスに低用量および高用量のニコチン水を飲水させ、短期の低用量および高用量ニコチン投与モデル動物の作製を行った。コントロール群を含めた各実験群の精巣重量および精嚢重量に有意な変化は認められなかったが、低用量ニコチン摂取群の血清テストステロン値は高用量ニコチン摂取群と比較して有意に減少した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、ニコチンの飲水によって血清テストステロン値が減少する可能性を示唆する実験証拠を得ることができた。ニコチンはテストステロンの分解酵素の阻害作用を有するため、高濃度のニコチン摂取マウスは血清テストステロン値が減少しなかった可能性がある。現在はテストステロンの分解酵素へのニコチンの影響評価を進めると共に、精巣のライディッヒ細胞数の測定方法を確立し、実施中である。

Strategy for Future Research Activity

ニコチン摂取により血清テストステロン値が減少したことから、ニコチン摂取モデルの作成方法を現在の方法で実施していく。現在のモデル作製、評価方法を利用し、長期のニコチン摂取モデルの作製とPPE投与による肺気腫モデルの評価を並行して行う。
モデル作成には長期の時間が必要となるため、その間にタバコ抽出物の投与方法について詳細を検討する予定である。

Causes of Carryover

令和４年度のコロナの再拡大に伴い研究活動に制限が設けられたため、解析作業に多くの時間が必要となった。そのため、当初予定していた実験計画を調整し、モデル作成および解析の順序などを一部変更したため、予定していた金額を下回った。令和５年度も引き続き解析を進めていくため、その経費として本年度の未使用額を使用する。