The anti-inflammatory effects of vitamin D in lung tissues

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09231
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 石井 正紀 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20724438)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 泰弘 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60376473)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ビタミンD / COPD / 肺の老化 / 高齢者

Outline of Annual Research Achievements

慢性閉塞性肺疾患 (Chronic Obstructive Pulmonary Disease: COPD) は、加齢に伴い進行し高齢者で多発する老年呼吸疾患である。肺の老化とも関連するCOPDでは、ビタミンD血中濃度低下が、肺機能低下や重症度と相関することが分かってきている。しかし、ビタミンDの補充がCOPDの進行を抑制するかは明らかになっておらず、今回、動物モデルを用いて、ビタミンDシグナルの抗炎症・組織保護作用を検証した。申請者は、SP-Cプロモーター下にビタミンD受容体（VDR）を発現させ、肺特異的にビタミンD受容体を過剰発現するマウスを作製した。肺特異的VDR過剰発現トランスジェニックマウスにおける肺組織では、野生型（WT）マウスと比較し、RT-PCR、免疫組織染色にて、MIP-1α、IP10、 MCP-1、MIP-2などのTh1サイトカイン抑制が有意に認められた一方、IL-4、IL-10、IL-13などのTh2サイトカインには有意な差は認められなかった。TGマウスにおける肺組織では、 RT-PCRや免疫組織染色にて、 WTマウスと比較し、MMP1やMMP12などのproteinaseの低下が認められた。さらに、ビタミンD受容体の抗炎症効果を検討する上で、肺胞Ⅱ型上皮細胞におけるビタミンD受容体をknock down し、Th1サイトカイン (MIP-1α、IP-10、 MCP-1、MIP-2)の動態について定量的RT-PCRにより検証したところ、これらは増加していることが認められた。このことから、VDRを介したビタミンDシグナリングは、肺組織における抗炎症効果の観点から、高齢者COPDの肺機能改善に寄与する可能性が期待されると考えれる。