| 研究課題/領域番号 |
26460875
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
島田 一郎 福井大学, 医学部, 准教授 (20272908)
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| 研究分担者 |
三好 憲雄 福井大学, 医学部, 助教 (40209961)
伊保 澄子 新潟大学, 医歯(薬)学総合研究科, 客員研究員 (80151653)
鈴木 史子 福井大学, 医学部, 特命助教 (80291376)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 高濃度酸素曝露 / 瀰漫性肺胞傷害 / 活性酸素種 / c-Myc / Bax / 肺サーファクタント蛋白 / NIH/3T3 細胞株 / A549 細胞株 |
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| 研究実績の概要 |
【変更があった当該年度の目的】高濃度酸素曝露は、瀰漫性肺胞傷害（Diffuse Alveolar Damage：DAD)を誘発する。我々は、高濃度酸素曝露によるDAD発症マウスを用いた in vivo 研究を行い、その肺における遺伝子発現の変化を調べた結果、c-Myc と Bax の発現亢進および Surfactant associated protein (SP)-A および C の発現抑制を報告している(Shimada, Int J Legal Med 2008;122:373-83)。今回、DAD発症の病態生理を分子生物学的に解明する目的で、肺を構成する組織・細胞モデルとして２種類の培養細胞を用いて in vitro 研究を行った。用いたのは、マウス線維芽細胞様細胞株: Mouse fibroblast-like cell line, NIH/3T3 および ヒト肺腺癌細胞株: Human lung adenocarcinoma cell line, A549 である。
【結果】（１）マウス肺 および 線維芽細胞様細胞株 NIH/3T3 において、高濃度酸素曝露により c-Myc 遺伝子の発現亢進を認めた。（２）マウス肺 および ヒト肺腺癌細胞株 A549 において、高濃度酸素曝露により Bax 遺伝子の発現亢進を認めた。（３）NIH/3T3 および A549 において、高濃度酸素曝露により、過酸化水素（H2O2）生成の増大、Caspase-3/7 活性の亢進、apoptosis 誘導を認めた。（４）マウス肺および A549 において、高濃度酸素曝露によりSP-C の発現抑制を認めた。
【考察】以上の結果から、高濃度酸素曝露肺におけるDAD発症機序について下記のことが示唆される。（１）高濃度酸素曝露により、活性酸素種が発生する。（２）(1)に伴い、線維芽細胞では c-Myc signal 活性化と apoptosis 誘導が起こる。（３）(1)に伴い、肺胞上皮細胞では intrinsic apoptosis signal 経路の活性化が起こる。（４）(1)～(3)による細胞・組織の破綻が、DAD発症原因の一つとなっている。（５）SP-A および C の発現抑制は、高濃度酸素曝露に基づく肺胞虚脱の原因の一つである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究成果を Respiratory investigation に投稿し、現在校正中である。この結果を踏まえて、本年度は科研費申請時の目的を忠実に遂行しなければならない。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は下記の実験を中心に研究を進める。
高濃度酸素曝露マクロファージに於いてmtROSが生成され、NLRP3 inflammasomeが活性化されることを明らかにする。
１）mtROSの生成を、MitoSOXTM（mitochondrial superoxide indicator）を用いた方法（Zhou R. Nature 2011; 469:221）により明らかにする。
２）LPS（IL-1β前駆体誘導剤）を添加してまたは添加しないで高濃度酸素を曝露し、NLRP3 inflammasomeの活性化をCaspase-1またはIL-1βの成熟を指標に明らかにする。電子伝達系阻害によるmtROS産生、ならびにLPSとATPで刺激した細胞を陽性コントロールとする。
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