腸管上皮細胞における透過性制御機序の解明と臨床への応用

肠上皮细胞通透性控制机制的阐明及临床应用

• 批准号: 19K18354
• 负责人: 尾迫 貴章
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K18354/
• 关键词: 虚血再灌流傷害; 細胞接着結合; 細胞密着結合; 腸管透過性; 透過性; タイトジャンクション; 水素ガス; 腸管上皮細胞; 虚血再還流傷害; 医療ガス; 酸化ストレス

過大侵襲下の腸管虚血再灌流傷害は、多臓器不全にまで進展する致死率の高い急性病態である。腸管虚血再灌流傷害では、活性酸素種(ROS)が 腸管上皮透過性亢進作用を主とした腸管虚血再灌流傷害・腸管バリア機能破綻に直接的な役割を演じるとされる。我々は、水素ガスがROSの制 御に重要な役割を果たすことを発信してきた。本研究の目的は、侵襲度を確実に調整出来る腸管虚血再灌流傷害モデルで、腸管上皮細胞の活性 酸素種発現と細胞透過性亢進の関連を検討することで酸化ストレスシグナルの役割を解明し、さらに腸管虚血再灌流傷害を水素ガスにより抑制できるかどうか検討することである。Caco-2細胞をtranswellのapical底に播種 しchamber内 に100μLの培養液を充填し培養。同時にbasal chamber内に600μLの培養液を充填。播種細胞数は1×10*4/cm2~5× 10*5/cm2間で5段階に設定しモデル作成を検討した。虚血再灌流モデルとしての虚血状態はチャンバー内低酸素(1%)と無グルコース培地置換により、再灌流は通常酸素とグルコース含有培地に戻すことで再還流状態とし、虚血再灌流モデルとした。虚血時間は6時間に設定し、介入群は7ppmに調整した飽和水素培地をapical chamber内に虚血開始時点で充填した。腸管透過性は、TEER測定を用いた。低酸素環境暴露終了後から2時間毎に、TEERを測定。暴露開始直前のTEER値との比で検討した。結果、1×10*4/cm2の播種濃度において、介入群はコントロール群に比し低酸素環境暴露終了時点、2時間後、4時間後、6時間後時点のTEER値が有意差を以て高値であった。つまり、虚血開始時点であっても水素ガス投与により腸管虚血再灌流傷害は軽減されており、水素ガス投与による何らかのシグナルによる作用が関与していると推測された。

过度侵袭引起的肠缺血再灌注损伤是一种死亡率较高的急性病理状态，可进展为多器官功能衰竭。在肠道缺血再灌注损伤中，活性氧（ROS）被认为在肠道缺血再灌注损伤和肠道屏障功能障碍中发挥直接作用，主要是通过增加肠上皮通透性的作用。我们一直认为氢气在控制 ROS 方面发挥着重要作用。本研究的目的是通过使用肠缺血再灌注损伤模型检查肠上皮细胞中活性氧的表达与细胞通透性增加之间的关系来阐明氧化应激信号的作用，在该模型中可以可靠地确定侵袭程度此外，我们将研究氢气是否可以抑制肠道缺血再灌注损伤。将Caco-2细胞接种于transwell的顶端底部，并在室中填充100μL培养基并培养。同时，向基底室填充600 μL培养液。将接种细胞的数量设置为1×10*4/cm2至5×10*5/cm2之间的五个阶段，并研究模型创建。作为缺血再灌注模型的缺血状态是通过室中缺氧（1%）和无葡萄糖培养基更换来实现的，而再灌注状态是通过恢复到正常氧气和含葡萄糖培养基来实现的。缺血时间设置为6小时，干预组在缺血开始时向心尖腔内充入调整为7ppm的饱和氢气介质。使用TEER测量法测量肠渗透性。暴露于低氧环境结束后每2小时测量一次TEER。该比率与暴露开始前的 TEER 值进行比较。结果，在1×10*4/cm2的接种浓度下，干预组在暴露于低氧环境结束时、2小时、4小时、6小时时的TEER值显着高于对照组后来有。即，即使在缺血开始时给予氢气，肠缺血再灌注损伤也减轻，推测与给予氢气引起的某种信号的影响有关。