肺気腫化へのヒアルロン酸とヒアルロン酸接着分子CD44の関与

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670577
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 塩谷 寿美恵 東海大学, 医学部, 助教授 (20102840)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷垣 俊守 東海大学, 医学部, 講師 (90246091) ; 辻 千鶴子 東海大学, 医学部, 講師 (80130079)
• Keywords: 肺気腫 / ヒアルロン酸 / 誘電緩和法 / CD44

Research Abstract

目的:肺気腫における肺胞壁消失機序として肺間質を構成する高分子、特にヒアルロン酸の量または分子構造変化が肺間質での水分保持を難しくし、その結果肺胞壁の乾燥→硬化→薄壁化→脆弱化を導き肺気腫に特有の肺胞壁破壊が引き起こされるのではないかという仮説のもとに、肺胞壁でのヒアルロン酸分子の変化や、その代謝に関与するヒアルロン酸接着分子CD44の肺気腫化に果たす役割を検討する。
動物実験モデル肺による検討
ウィスター系specific pathogen free(SPF)ラット雄10週令を用いヒアルロニダーゼ20mg/kgを尾静注から注射することにより肺気腫モデル作成して2週後の肺で検討を行った。
気腫化肺の組織の含気量と肺機能変化の測定
ホルマリン注入固定肺の組織切片を用いポイントカウント法で含気率測定とボディプレシスモグラフを用いて機能的残気量(FRC)と気道抵抗(Raw)測定を行った。コントロール肺82.7%に対しヒアルロン酸静注2週後の肺で85.6%と有意に(P<0.05)含気率が高く形態学的に気腫化が証明された。FRCは実験肺で有意に増加していたが(4.3vs.5.8ml)Rawには有意な差がみられずこのモデル肺では肺胞領域の破壊はあるが気道の変化は少ないと考えられた。
気腫化肺組織水の状態変化
ヒアルロニダーゼ静注肺気腫モデル肺を用い誘電緩和法(TDR)で気腫化肺組織の水分子の運動状態の変化を測定した。摘出肺組織に35psecのステップパルスを入射、300KHz〜20GHzの広帯域、高周波域の複素誘電率を測定した。自由水量を反映する高周波領域の緩和強度は気腫化領域ではむしろ増加しており(47.8%vs.59.2%)、気腫化肺組織でヒアルロン酸など間質高分子の減少が自由水を構造化しにくくしていることが考えられた。
気腫化肺組織および肺胞マクロファージのCD44の発現
60%酸素4週間曝露とヒアルロニダーゼ静注後1日、3日、1週、2週、4週後の肺洗浄で得た肺胞マクロファージにおけるCD44の発現をRT-PCR法で比較した。いずれのグループにおいてもCD44のmRNAの発現に有意差は見られなかった。今後はさらに免疫組織化学により肺組織の部位による差、肺胞マクロファージでの蛋白の発現の差を検討する必要があると考えられた。

Research Products

• [Publications] 塩谷寿美恵, 橋本匡史, 三浦信宏, 辻千鶴子, 栗田太作, 他: "気腫化肺組織における組織自由水量の測定"日本呼吸器学会雑誌. 41増. 196 (2003)
• [Publications] N.Miura, T.Hashimoto, M.Goto, Y.Hayashi, S.Shioya, et al.: "Dielectric Study on Aqueous Gels of Polysacchande"Transactions of the Materials Research Society of Japan. 27,3. 573-576 (2002)
• [Publications] 田尻さくら子, 近藤哲理, 辻千鶴子, 塩谷寿美恵, 江口研二: "ラット肺気腫の肺機能変化"日本呼吸器学会雑誌. 41増. 196 (2003)
• [Publications] S.Shioya, C.Tsuji, S.Tajin, T.Kondo, T.Hashimoto, N.Miura, D.Kurita: "State of water in the emphysematous lung measured with the microwave dielectric spectroscopy"American J of Respiratory and Critical Care Medicine. (in press).