培養肺胞上皮細胞気管内注入による肺病変修復促進に関する分子生物学的検索

气管内注射培养肺泡上皮细胞促进肺部病变修复的分子生物学研究

• 批准号: 15659373
• 负责人: 須加原 一博
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: University of the Ryukyus
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659373/
• 关键词: 急性肺障害; 創傷治癒; サイトカイン; 肺胞上皮細胞; 培養細胞; 骨髄幹細胞; 分子生物学

1.培養肺胞II型上皮細胞気管内投与による投与(培養)細胞の動態-これまでの研究成果から、(1)近交系ラット間の方が細胞生着率が良い(投与細胞の20〜30%)。(2)細胞外マトリックと培養細胞の相互作用が培養細胞機能保持に重要(Engelbreth-Holm-Swarm腫瘍細胞の細胞外マトリックスがよい)。(3)4-diamino-phenylindole(DAPI)やlipophilic dialkylcarbocyanines (Dil orDiD)を用いて,投与細胞と組織細胞の区別が可能であること、(4)細胞増殖因子であるKGFで、12時間培養細胞を刺激して気管内投与すると、両方の細胞に増殖反応がみられ、投与細胞の約30%が生着すること、(5)KGF投与後2〜3日目に最大増殖能(BrdU取り込み最大)を示し、イオン輸送能もそれとよく相関することなどが明らかになった。2.呼吸不全動物肺での培養細胞気管内投与-エンドトキシン、ブレオマイシンや塩酸による肺障害ラットについて、KGF刺激培養肺胞II型上皮細胞を気管内投与し、その投与細胞の動態と肺病変の変化を検索した。障害肺に肺水腫様変化が強いために、投与細胞が肺胞レベルまで到達しにくく、生着率が悪い。そのため、障害後2〜3日目に人工サーファクタントを投与してみた。少し生着率が高くなった。最適な投与方法や時期について検討し,5〜7日目に投与すると効果大。3.KGFおよび人工サーファクタントの併用効果-上記障害ラット肺について、KGFと人工サーファクタントを同時に投与し、肺水腫液の吸収度を検索すると、吸収促進が示唆された。この方法を応用し研究を進めている。4.骨髄幹細胞からのlung stem cellsの分離と病変修復への応用-GFPラットに5-FUを投与し、骨髄を刺激し、骨髄細胞を採取。培養し血球成分を除いた骨髄幹細胞を静脈投与し、肺胞への生着度を検索。プレオマイシン肺傷害への生着度を比較検討し、傷害肺への生着が高いことがわかった。さらに、SP-A抗体による染色を行うと、血管から肺組織へ遊走した骨髄細胞の中に、SP-A抗体に染色される細胞があり、肺胞II型上皮細胞に分化していると考えられた。現在これらがKGFに反応するか検索中。反応する場合は、病変修復作用があるか検索を計画している。特に、培養細胞を気管内投与し、骨髄細胞を血管内投与することで、修復促進できるものと期待される。5.FGF-10およびFGF-18による障害抑制-FGF-10およびFGF-18が新たな肺胞II型上皮細胞増殖因子として作用するため、KGFとの相乗効果などについて検索するとともに、細胞増殖による障害抑制効果についても検索を進めている。

1.气管内给药（培养）的培养肺泡II型上皮细胞的动态 - 根据迄今为止的研究结果，（1）近交系大鼠中细胞植入率更好（给药细胞的20%~30%）。 (2)细胞外基质与培养细胞之间的相互作用对于维持培养细胞功能很重要（优选Engelbreth-Holm-Swarm肿瘤细胞的细胞外基质）。 (3) 4-二氨基苯基吲哚 (DAPI) 和亲脂性二烷基碳花青 (Dil (4)当用细胞生长因子KGF刺激培养的细胞12小时并气管内施用时，两种细胞均表现出增殖反应，显然，约30%的施用细胞存活，(5)最大增殖能力。 (最大BrdU摄取)在KGF施用后2至3天显示，并且离子转运能力与此密切相关。 2.将培养细胞气管内给予呼吸衰竭动物的肺部——将KGF刺激的培养的肺泡II型上皮细胞气管内给予内毒素、博来霉素或盐酸导致肺损伤的大鼠，并观察其动态变化。所搜索的施用细胞和肺部病变的变化。由于受损肺部出现强烈的肺水肿样变化，施用的细胞很难到达肺泡水平，导致植入率较差。因此，我们尝试在受伤后2至3天给予人工表面活性剂。存活率略高。应考虑最佳的给药方法和时间，第5～7天给药效果最佳。 3.KGF和人工表面活性剂联合使用的效果-当将KGF和人工表面活性剂同时给予上述受损大鼠肺并检查肺水肿液的吸收程度时，表明吸收增强。我们目前正在应用这种方法进行研究。 4.从骨髓干细胞中分离肺干细胞并应用于病变修复——给予GFP大鼠5-FU刺激骨髓并收集骨髓细胞。将经过培养并去除血细胞成分的骨髓干细胞通过静脉注射来确定在肺泡中的植入程度。我们比较了异源霉素对受损肺部的植入程度，发现异源霉素对受损肺部的植入程度较高。此外，当用SP-A抗体染色时，一些从血管迁移至肺组织的骨髓细胞被SP-A抗体染色，表明它们已分化为肺泡II型上皮细胞。我们目前正在研究这些药物是否对 KGF 有反应。如果有反应，我们计划研究它是否具有损伤修复作用。特别地，预期可以通过气管内施用培养细胞和血管内施用骨髓细胞来促进修复。 5.FGF-10和FGF-18对损伤的抑制 - 由于FGF-10和FGF-18作为新的肺泡II型上皮细胞生长因子，我们将寻找与KGF等的协同作用。我们也在进行研究因其抑制残疾的作用。

项目成果

T.Kuroiwa, A.Baethmann, et al.: "Brain Edema XII"Springer Wien New York, Austria. 609 (2003)

T.Kuroiwa、A.Baethmann 等人：“脑水肿 XII”Springer Wien 纽约，奥地利。

T.Oshiro, K.Sugahara, et al.: "Antenatal treatment with vitamin A reduces the incidence of nitrofen-induced congenital diaphragmatic hernia but decreases lung growth"Am J Respir Crit Care Med. 167. A383-A383 (2003)

T.Oshiro、K.Sugahara 等人：“用维生素 A 进行产前治疗可降低除草醚诱发的先天性膈疝的发生率，但会降低肺部生长”Am J Respir Crit Care Med。

T.Oshiro, K.Sugahara, et al.: "Effects of antenatal vitamin A on lung maturation and incidence of congenital diaphragmatic hernia in the nitrofen model of rats"J Jpn Med Soc Biol Interface. 34. 54-55 (2003)

T.Oshiro、K.Sugahara 等人：“产前维生素 A 对除草醚模型大鼠肺成熟和先天性膈疝发生率的影响”Jpn Med Soc Biol Interface。

J.Tokumine, K.Sugahara, et al.: "Spinal GDNF level is increased after transient spinal cord ischemia in the rat"Acta Neurochirurgica Suppl. 86. 231-234 (2003)

J.Tokumine、K.Sugahara 等人：“大鼠短暂脊髓缺血后脊髓 GDNF 水平升高”Acta Neurochirurgica Suppl.

J Tokumine, T Oshiro, K Sugahara: "Transvenous implantation of bone marrow stromal cells to bleomycin-induced lung injury model in rats"Molecular Biology of the Cell. 14. L334-L334 (2003)

J Tokumine、T Oshiro、K Sugahara：“将骨髓基质细胞经静脉植入博莱霉素诱导的大鼠肺损伤模型”细胞分子生物学。