気道上皮細胞の喫煙誘導細胞老化におけるマイトファジー、ミトコンドリア動態の役割

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25860661
• 研究機関: 東京慈恵会医科大学
• 研究代表者: 原 弘道 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70398791)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: COPD / ミトコンドリア動態 / マイトファジー

研究実績の概要

ミトコンドリア由来の活性酸素種 (Reactive Oxygen Species;ROS)は、ミトコンドリア分裂促進、マイトファジー低下（傷害ミトコンドリア蓄積）により増加する。本研究は慢性閉塞性肺疾患（COPD;Chronic Obstructive Pulmonary Disease)の主要な病態である喫煙誘導細胞老化亢進とミトコンドリア由来のROSとの関連をミトコンドリア動態、マイトファジーの観点から検討し、その制御、傷害軽減を図る。COPDの発症、進行の機序を理解し、治療法の開発を目的として行った。
喫煙刺激による気道上皮細胞老化亢進におけるミトコンドリア動態の役割について明らかとした。喫煙刺激は気道上皮細胞において、ミトコンドリア分裂を促進し、ミトコンドリア由来のROSの産生を増加させ、細胞老化を誘導した。ミトコンドリア分裂促進自体もROSの産生を増加させ、細胞老化を誘導した。一方、抗酸化剤は喫煙誘導細胞老化、ミトコンドリア分裂促進による細胞老化を抑制した。また、マイトファジー低下による分裂ミトコンドリアの蓄積、ROS増加は細胞老化を促進した。電子顕微鏡による肺組織の検討ではCOPD患者では、非喫煙者の気道上皮細胞と比較してより多くの断片状のミトコンドリアを認めた。以上より、肺でのミトコンドリア分裂促進、マイトファジー低下がROS増加、細胞老化亢進を介してCOPD病態に関与している可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] PARK2-mediated mitophagy is involved in regulation of HBEC senescence in COPD pathogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ito S, Araya J, Kurita Y, Kobayashi K, Takasaka N, Yoshida M, Hara H, Minagawa S, Wakui H, Fujii S, Kojima J, Shimizu K, Numata T, Kawaishi M, Odaka M, Morikawa T, Harada T, Nishimura SL, Kaneko Y, Nakayama K, Kuwano K.
  • 雑誌名: Autophagy 巻: 未定 ページ: 未定
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Autophagy induction by SIRT6 through attenuation of insulin-like growth factor signaling is involved in the regulation of human bronchial epithelial cell senescence. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takasaka N, Araya J, Hara H, Ito S, Kobayashi K, Kurita Y, Wakui H, Yoshii Y, Yumino Y, Fujii S, Minagawa S, Tsurushige C, Kojima J, Numata T, Shimizu K, Kawaishi M, Kaneko Y, Kamiya N, Hirano J, Odaka M, Morikawa T, Nishimura SL, Nakayama K, Kuwano K
  • 雑誌名: J Immunol. 巻: 192(3) ページ: 958-68
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1302341
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり