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呼吸器疾患における一酸化窒素合成酵素系の役割の多様性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K08657
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53030:呼吸器内科学関連
研究機関琉球大学

研究代表者

筒井 正人  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70309962)

研究分担者 松崎 俊博  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50244330)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード一酸化窒素 / 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 / 遺伝子欠損マウス / 多様性
研究開始時の研究の概要

呼吸器疾患における一酸化窒素(NO)合成酵素(NOSs)系の役割は十分に明らかにされていない。私達は、肺線維症や肺高血圧ではNOSs系は有益な役割を果たしているが、気管支喘息ではNOSs系は真逆の有害な役割を演じていることを見出した。この結果から、同じ肺の病気であってもNOSs系の役割は病態が異なれば異なることが示唆された。この自身の研究成果を踏まえて、申請者は、呼吸器疾患におけるNOSs系の役割の多様性を包括的に解明することを着想した。この目的のために、本研究では、肺気腫、急性肺障害、および敗血症性ショックにおけるNOSs系の役割をトリプルn/i/eNOSs-/-マウスを用いて検討する。

研究成果の概要

肺気腫病変には3種類の一酸化窒素(NO)合成酵素(nNOS、iNOS、eNOS)が全て発現している。しかし、肺気腫の成因におけるNOSs系の役割は不明である。私達は、この点をNOSs系完全欠損マウス(triple n/i/eNOSs-/-マウス)を用いて検討した。私達は、当該マウスに自然発症の肺気腫が認められること、及び、当該マウスの肺ではWnt/β-catenin経路関連遺伝子の発現レベルが低下していることを明らかにした。これらの結果から、NOSs系は肺気腫の発症予防に重要な役割を果たしていること、及び、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が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Spontaneous pulmonary emphysema in mice lacking all three nitric oxide synthase isoforms2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Kaori、Tsutsui Masato、Noguchi Shingo、Iha Yukitoshi、Naito Keisuke、Ogoshi Takaaki、Nishida Chinatsu、Tahara Masahiro、Yamashita Hirotaka、Wang Ke-Yong、Toyohira Yumiko、Yanagihara Nobuyuki、Masuzaki Hiroaki、Shimokawa Hiroaki、Tanimoto Akihide、Yatera Kazuhiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 22088-22088

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01453-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] NOX1/NADPH oxidase in bone marrow-derived cells modulates intestinal barrier function2020

    • 著者名/発表者名
      Liu J, Iwata K, Zhu K, Matsumoto M, Asaoka N, Zhang X, Ibi M, Katsuyama M, Tsutsui M, Kato S, and Yabe-Nishimura C
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 147 ページ: 90-101

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2019.12.009

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of Sho-ju-sen and its component kumazasa leaves on catecholamine secretion induced by acetylcholine in cultured bovine adrenal medullary cells2020

    • 著者名/発表者名
      Li X, Yanagihara N, Horishita T, Toyohira Y, Satoh N, Tsutsui T, Kita T
    • 雑誌名

      Current Topics in Phytochemistry

      巻: 16 ページ: 105-114

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 第Ⅲ群肺高血圧症における骨髄一酸化窒素合成酵素系の病態意義2020

    • 著者名/発表者名
      生越貴明, 筒井正人, 矢寺和博, 迎寛
    • 雑誌名

      日本薬理学雑誌

      巻: 155 号: 2 ページ: 69-73

    • DOI

      10.1254/fpj.19111

    • NAID

      130007804224

    • ISSN
      0015-5691, 1347-8397
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Spontaneous pulmonary emphysema in mice lacking all three nitric oxide synthase isoforms2021

    • 著者名/発表者名
      Kato K, Tsutsui M, Noguchi S, Naito K, Ogoshi T, Tahara M, Yatera K
    • 学会等名
      The 25th Annual Congress of the Asian Pacific Society of Respirology (APSR 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversity of roles of nitric oxide synthases in the pathogenesis of lung diseases2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutsui M, Kato K, Ogoshi T, Noguchi S, Yatera K
    • 学会等名
      The 94th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Spontaneous development of pulmonary emphysema in mice lacking all three nitric oxide synthases2020

    • 著者名/発表者名
      Kato K, Tsutsui M, Noguchi S, Naito K, Ogoshi T, Wang KY, Shimokawa H, Yatera K
    • 学会等名
      The American Thoracic Society 2020 International Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 呼吸器疾患の成因におけるNO合成酵素系の役割の多様性2020

    • 著者名/発表者名
      筒井正人、加藤香織、生越貴明、矢寺和博
    • 学会等名
      第30回日本循環薬理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 一酸化窒素合成酵素完全欠損マウスは肺気腫を自然発症する2020

    • 著者名/発表者名
      加藤香織、筒井正人、野口真吾、内藤圭佑、生越貴明、矢寺和博
    • 学会等名
      第60回日本呼吸器学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Protective role of nitric oxide synthases in pulmonary emphysema in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Kato K, Tsutsui M, Noguchi S, Naito K, Ogoshi T, Wang KY, Shimokawa H, Yatera K
    • 学会等名
      29th International Congress of the European Respiratory Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体における一酸化窒素合成酵素系の意義2019

    • 著者名/発表者名
      筒井正人
    • 学会等名
      第49回日本心脈管作動物質学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 肺気腫病変形成における一酸化窒素合成酵素系の保護的役割2019

    • 著者名/発表者名
      筒井正人
    • 学会等名
      第72回日本薬理学会西南部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 一酸化窒素(NO)産生障害が肺気腫を引き起こすことを発見 世界初

    • URL

      https://www.u-ryukyu.ac.jp/news/29461/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 琉球大学大学院医学研究科薬理学ホームページ

    • URL

      http://w3.u-ryukyu.ac.jp/pharmaco/Pharmacology/youkoso_yao_lihe.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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