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2021 年度 実施状況報告書

喘息において、酸化ストレスは2型炎症とどう関わっているのか

研究課題

研究課題/領域番号 21K16117
研究機関京都大学

研究代表者

長崎 忠雄  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (40747862)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード喘息 / 酸化ストレス / 2型炎症
研究実績の概要

まず、ex vivoの結果を記す。BAL検体において、酸化型GSH(GSSG)が喘息患者で健常者よりも増加していた。また、細胞内GSHが喘息患者で健常者より減少していた。さらに、BAL検体および細胞内において、GSHとGSSGの比は2型炎症のマーカーである呼気NOと相関していた。
次にin vitroで、ヒト気道上皮細胞に対して2型サイトカインであるIL-13刺激で、細胞外のGSSGが増加し、細胞内GSHが減少することを示した。さらに、IL-13刺激で15LO1、GPX4(GSHペルオキシダーゼ)、シスチン/グルタミン酸のトランスポーターであるSLC7A11のタンパク発現が増加することを示した。
さらに、15LO1を阻害することで、細胞内のGSH/GSSGが増加することを示した。
GSHは3つのペプチドから合成される。GSH産生にあたって、まずはGSHの負のフィードバックで調整されるが、GSHが低下した際にはシステイン依存性となる。そこでSLC7A11をノックダウンすることでGSHを低下させ、GSH-GSSGバランスを酸化状態にし、2型炎症マーカーであるペリオスチン、エオタキシン3、一酸化窒素合成酵素、ムチン5ACタンパク量が増加することを示した。
また、臨床データとの関連として、BALのGSH/GSSGとFEV1が相関し、増悪例はBAL GSH/GSSGが非増悪例に比し低い(酸化状態)であることを示し、細胞内GSH/GSGがFEV1と相関することを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

15LO1は細胞内の酸化還元バランスを制御することを示し、さらにGSHが2型炎症、細胞死、喘息コントロールを調整することを示すことで、喘息病態における2型炎症とGSHの密接な関連を示すことができたため。

今後の研究の推進方策

GSHを付加することでGSH-GSSGバランスを還元状態にし、2型炎症マーカーがどう変化するかを明らかにし、治療に結び付くかどうかを考える。

次年度使用額が生じた理由

コロナ渦で診療業務の増加、物品の滞納などによる研究活動に制限がでた。また、学会参加などが困難であった。

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公開日: 2022-12-28  

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