慢性炎症性気道疾患に特異的な塩素イオン電流の発現機構の解明

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670593
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 佐々木 司 東北大学, 医学部・附属病院, 助手 (10241598)
• キーワード: 気道分泌 / 粘液腺毛輸送 / 気道粘膜下腺 / イオン輸送 / パッチクランプ / CFTR / サイクリックADPリボース / 慢性気管支炎

研究概要

本年度(平成9年度)の研究計画調書に記載した研究項目のなかで、以下のものについてはすでに終了し発表した。すなわち、健常ウサギと亜硫酸ガス曝露ウサギの気道粘膜上皮細胞におけるCFTR(Cystic Fibrosis Transmembrane Conducatance Requlator)のmRNAの発現を比較した。健常ウサギではCFTR-mRNAの発現は殆ど認めず、高濃度亜硫酸ガスに4〜6週曝露したウサギでは強く発現した。対象として膵組織を用いたが、膵ではいずれの場合も中等度の発現を認めた。CFTRには塩素イオンチャンネルとしての機能があり、これが気管支炎モデルウサギ気道上皮でのみ強く発現することは、電気生理実験で得られた慢性気管支炎モデルにおける新規の塩素イオン電流の出現を分子レベルで裏付けるものである。これは、気道の非特異的防御機構のひとつとして新たに発現されたものであり、また慢性気管支炎における気道過分泌の原因として治療の対象にもなりうるものである。また、次なる課題の、ヒト気道上皮における慢性気管支炎電流の発現については、正常および慢性気管支炎症例気道上皮の手術標本が少数例しか得られず、現在のところ結論的なデータは得られていない。
マクロライド系の抗生物質が気道腺の塩素イオン電流を抑制するメカニズムについては、すでに実験を終了し現在投稿中である。結論としては、気道腺腺房細胞の膜表面にあるアセチルコリン受容体をマイクロライド系抗生物質が拮抗阻害するというものである。この効果は極めて急性に得られ、また可逆的である。マクロライドの好中球遊走阻止などの慢性的な効果と対比して分泌細胞に特異的なものと考えられた。また、気道腺の生理的な水分分泌の機構と考えられる塩素イオン電流の振動現象のメカニズムに、新たなカルシウム遊離性セカンドメッセンジャーであるサイクリックADPリボースが重要な働きをしていることを見い出し、投稿中である。同様に、肺胞マクロファージのATPによる活性化の機序にサイクリックADPリボースが関与していることもすでに発表した。

研究成果

• [文献書誌] Iwase,N., Sasaki,T.et al: "Signature current of SO2-induced bronchitis in rabbit" Journal of Clinical Investigation. 99. 1651-1661 (1997)
• [文献書誌] Ebihara,S., Sasaki,T.et al: "Role of cyclic ADP-ribose in ATP-activated potassium currents in alvcolar macrophage" Journal of Biological Chemistry. 272. 16023-16029 (1997)
• [文献書誌] Iwase,N., Sasaki,T.et al: "ATP-induced Cl-secretion with suppressed Na absorption in rabbit tracheal epithelium" Respiration Physiology. 107. 173-180 (1997)
• [文献書誌] Sasaki,T., et al: "Apically localized IP3 receptors control chloride current in airway gland acinar cells" American Journal of Physiology. 267. L152-L158 (1994)
• [文献書誌] ShimuraS, Sasaki T et al: "Extracellular ATP regulation of feline tracheal submucosal gland secretion" American Journal of Physiology. 267. L159-L164 (1994)
• [文献書誌] Sasaki,T.et al: "The ATP-induced in ward current and Ca2+influx in mouse lacrimal acinar cell are potentiated by isoproterenol and GTP" Journal of Physiology. 447. 103-118 (1992)