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2013 Fiscal Year Research-status Report

メカノセンサー分子同定に基づく呼吸器疾患の病態解明

Research Project

Project/Area Number 25461188
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

伊藤 理  名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (60378073)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長谷川 好規  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20270986)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsメカニカルストレス / 気道平滑筋 / ATP / 気管支喘息 / リモデリング / カルシウムイオン / 血管内皮 / 肺損傷
Research Abstract

本研究ではメカニカルストレスが呼吸器系細胞機能に与える影響とその分子機序について明らかにし、メカニカルストレスによって引き起こされる呼吸器疾患の病態解明につなげることを目的とした。
培養ヒト気道平滑筋細胞を用いた実験において、機械的ストレッチや低浸透圧刺激などのメカニカルストレスが細胞外へのATP放出を誘導することを見出した。このATP放出反応には細胞内Ca2+濃度上昇と小胞輸送が関与していることが示唆された。一方、別の細胞における既存の報告とは異なり、ATP放出の機序にはパネキシンへミチャネル、TRPV4は関与していなかった。更に、気道平滑筋細胞からのATP放出のリアルタイムイメージ(動画)撮影に成功した。
培養ヒト肺毛細血管内皮細胞を用いた実験において、繰り返しの細胞ストレッチ刺激はストレッチ強度依存性にATP放出を誘導することを見出した。続いて放出されたATPによるオートクライン作用に関する検討を行った。研究代表者らは以前繰り返しストレッチにより内皮細胞からIL-8放出が誘導されることを報告したが、この反応はATP受容体(P2X, P2Y受容体)阻害で抑制されず、IL-8放出には関与していなかった。
細胞外ATPは炎症性メディエーター、気道収縮物質として働くことが知られている。以上の研究結果から、過剰なメカニカルストレスにより気道平滑筋細胞や肺血管内皮細胞から放出されたATPが、気管支喘息、COPD、ARDSなど呼吸器疾患の病態形成に関与している可能性が示唆される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

気道平滑筋細胞におけるATP放出研究については学会発表を行い、現在論文投稿中であるため。

Strategy for Future Research Activity

ヒト気道平滑筋細胞からのATP放出に関する論文受領を目指し、必要に応じて追加実験を行う。
引き続き肺毛細血管内皮細胞のATP放出に関する研究を行い、放出機序を解明する。特に、メカニカルストレスを感知する機構「メカノセンサー」の同定を目指す。

  • Research Products

    (4 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Influence of cheek support on respiratory impedance measured by forced oscillation technique.2013

    • Author(s)
      Uchida A, Ito S, Matsubara H, Suki B, Hasegawa Y.
    • Journal Title

      SpringerPlus

      Volume: 2 Pages: 342

    • DOI

      10.1186/2193-1801-2-342.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 特集/咳と痰のサイエンス:気道平滑筋の病態と咳.2013

    • Author(s)
      伊藤理
    • Journal Title

      The LUNG perspectives

      Volume: 21 Pages: 338-342

  • [Presentation] Real-time imaging of mechanical stress-induced ATP release in airway smooth muscle cells.

    • Author(s)
      Ito S, Takahara N, Furuya K, Sokabe M, Hasegawa Y.
    • Organizer
      8th Young Investigator Symposium on Airway Smooth Muscle and Fibroblast Biology.
    • Place of Presentation
      Groningen, the Netherland
  • [Book] Calcium signaling in airway smooth muscle cells.2014

    • Author(s)
      Ito S
    • Total Pages
      469
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2015-05-28  

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