急性肺傷害の遺伝子およびアポトーシスの解析とサーファクタント蛋白質による治療応用

急性肺损伤中的基因和细胞凋亡分析以及表面活性蛋白的治疗应用

• 批准号: 12770299
• 负责人: 白鳥 正典
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Sapporo Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12770299/
• 关键词: 急性肺傷害; 間質性肺炎; 放射線照射; 肺サーファクタント; サーファクタント蛋白質; リモデリング; アポトーシス

本研究は急性肺傷害の病態における、肺胞II型上皮細胞の動態に着目して、肺傷害出現時期の肺サーファクタント蛋白質(SP)の発現やアポトーシスの発現を評価し、肺胞構造の修復に寄与するとされている同細胞の再生・増殖の評価を行うことを目的とした。急性肺傷害モデルとして、8週齢の雄Sprague-Dawleyラットの胸郭に20Gyの単回軟X線照射を行い放射線性急性肺傷害ラットモデルを作成した。本モデルの組織学的検討では、照射3週後より肺胞内にマクロファージを主体とする炎症細胞浸潤が出現、照射5週後には炎症細胞浸潤の増強と胞隔炎を認めた。傷害肺組織の肺胞II型上皮細胞の細胞質内サーファクタント封入体であるlamellar body(LB)を可視化したところ、照射2週後よりLB陽性細胞が認められ、その後、それらの細胞数およびLBの数とサイズが4週後まで増加し、肺傷害後の肺サーファクタント産生の増加が示唆された。肺組織全体からのRNA収量はサイトカインなどのmRNAの増加や炎症細胞数の増加などを反映し照射3から5週後に有意に増加した。照射4週後のSP-A,-B,-C,-DのmRNA発現は、肺組織全体で増加した。しかしながら、親水性のSPであるSP-A,-D mRNAと比較し、疎水性のSP-B,-C mRNA発現は有意に減少していた。これらの結果から、肺胞の表面張力を低下させ肺胞構造の安定化を担うSP-B、SP-Cの相対的減少がサーファクタント組成を変化させ、肺胞表面張力を上昇させ肺胞虚脱を促進し、肺の線維化(リモデリング)に関与する可能性が示唆された。傷害に伴う肺胞II型上皮細胞のアポトーシスに関してTUNEL染色による検出を試みたが、明らかなアポトーシスは認めなかった。急性肺傷害時の肺サーファクタント蛋白質組成の変化は、その産生の面のみならず、蛋白分解酵素などによる蛋白質構造の障害や血液中への逸脱に伴う量的減少が考えられる。量的に減少する疎水性SPを含有する人工サーファクタントの傷害肺への投与が、呼吸状態を改善させ、リモデリングを抑制する可能性が示唆された。

这项研究的重点是急性肺损伤病理学中肺泡II型上皮细胞的动力学，旨在评估肺损伤时肺表面活性剂蛋白（SP）和凋亡的表达，并评估相同细胞的再生和增殖，这有助于修复肺泡结构。作为急性肺损伤模型，进行了20 Gy胸腔Sprague-Dawley大鼠的单个软X射线照射，以创建辐射引起的急性肺损伤的模型。该模型的组织学检查表明，基于巨噬细胞的炎症细胞浸润从照射后的3周出现在肺泡中，并且在照射后五周观察到炎性细胞浸润和胞质炎的增加。层状体（LB）的可视化，一种肺泡内表面活性剂在受伤的肺组织中包含II型肺泡II型上皮细胞，显示辐射后2周的LB阳性细胞，这些细胞的数量和大小在4周后增加到4周，表明肺损伤后肺表面施用肺表面施加肺部表面损伤。整个肺组织的RNA产量从辐照后的3周显着升高到5周，反映了mRNA的增加，例如细胞因子和炎性细胞的增加。辐照4周时SP-A，-b，-c，-d的mRNA表达在整个肺组织中增加。但是，与亲水性SP-A，-D mRNA相比，疏水SP-B，-c mRNA表达显着降低。这些结果表明，SP-B和SP-C的相对减少，从而减少肺泡的表面张力并稳定牙槽结构，可能会改变表面活性剂组成，增加肺泡的表面张力并促进肺泡塌陷，并可能参与肺纤维化（重塑）。我们试图通过TUNEL染色来检测肺泡II型上皮细胞的凋亡，但未观察到明显的凋亡。急性肺损伤期间肺表面活性剂蛋白组成的变化不仅在其生产方面，而且由于蛋白质蛋白质结构的损害而导致的蛋白质结构损害，因此蛋白酶以及类似和偏离血液。已经提出，含有定量降低疏水性SP的人工表面活性剂对受伤的肺部可能会改善呼吸状态并抑制重塑。

项目成果

Otsuka M., et al.: "Meaning of Assays of Serum Surfactant Protein-A and -D in Predicting Deterioration of Pulmonary Function and Prognosis of Idiopathic Pulmonary Fibrosis"Am J Respir Crit Care Med. 162(3). A528 (2000)

Otsuka M.等人：“血清表面活性蛋白-A和-D测定在预测肺功能恶化和特发性肺纤维化预后中的意义”Am J Respir Crit Care Med。

Otsuka M., et al.: "Meaning of Assays of Serum Surfactant Protein-A and -D in Predicting Deterioration of Pulmonary Function and Prognosis of Idiopathic Pulmonary Fibrosis"Am J Respir Crit Care Med. 163(3). A528 (2000)

Otsuka M.等人：“血清表面活性蛋白-A和-D测定在预测肺功能恶化和特发性肺纤维化预后中的意义”Am J Respir Crit Care Med。

Seiji Murakami, et al.: "The Mechanisms by Which Surfactant Proteins A and D Appear in the Bloodstreamand the Intra-alveolar Space are Different between IPF and PAP"Proceeding of Airway Secretion Research. 2. 57-64 (2000)

Seiji Murakami 等人：“IPF 和 PAP 之间表面活性蛋白 A 和 D 出现在血流和肺泡内空间中的机制不同”气道分泌物研究进展。

Seiji Murakami, et al.: "The Mechanisms by Which Surfactant Proteins A and D Appear in the Bloodstream and the Intra-alveolar Space are Different between IPF and PAP"Proceeding of Airway Secretion Research. 2. 57-64 (2000)

Seiji Murakami 等人：“IPF 和 PAP 之间血流和肺泡内空间中表面活性蛋白 A 和 D 出现的机制不同”气道分泌物研究进展。

Takahashi H., et al.: "Diagnostic Significance of Surfactant Protein A and D in Sera from Patients with Radiation Pneumonitis"Eur Respir J. 17(3). 481-487 (2001)

Takahashi H. 等人：“放射性肺炎患者血清中表面活性蛋白 A 和 D 的诊断意义”Eur Respir J. 17(3)。