肺水腫の病態生理における細胞膜局在型セリンプロテアーゼの役割に関する検討

细胞膜定位丝氨酸蛋白酶在肺水肿病理生理学中的作用研究

基本信息

批准号：
15790810
负责人：
内田篤治郎
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15790810/
关键词：
プロテアーゼ肺胞上皮肺水腫上皮性Naチャネル

项目摘要

プロスタシンは1994年にヒト精液から精製され、1995年ヒトcDNAがクローニングされたセリンプロテアーゼで、肺にも存在することが確認されている。最近、このセリンプロテアーゼが、上皮性Naチャネル(ENaC)を活性化する働きを持つことが示されてきたが、その生理学的機能に関しては、よくわかっていない。一方、肺胞上皮は肺胞中に水分が存在すると、これを能動的に間質にくみ出す機構があり、主として、II型肺胞上皮におけるENaCとNa, K ATPaseを介するNaイオンの動きに依存するとされている。ところが、低酸素状態や、急性肺傷害時には、この肺胞水分のクリアランスが低下し、肺水腫が生じやすい状態になる。われわれは、これらの病的状態では、プロスタシンの膜への発現が修飾され、ENaCの活性が低下しているのではないかと考えた。本研究の目的は、このプロスタシンの肺における発現・さまざまな病態による機能の修飾を明らかにすることを目的としている。本研究では、肺胞上皮におけるプロスタシンの発現について、ヒト肺組織、ヒト細胞株A549、及びラットprimary culture細胞を用いて調べた。ラットII型肺胞上皮のprimary cultureでは、プロスタシンmRNAは、培養開始当日から5日目まで、安定して発現していた。培養開始5日目の細胞を用いたwestern blotでも、細胞膜分画、細胞質分画ともに発現しており、培地にも分泌型と思われるバンドが確認された。またラットの肺組織を用いた免疫組織学的な検討でも、プロスタシンは、II型肺胞上皮で発現していることが確認された。一方、ヒトにおいては、正常肺組織、細胞株A549でのmRNAの発現が確認され、タンパクの発現に関しては、A549を用いたwestern blotでラットprimary culture細胞と類似した結果を得た。低酸素環境においては,肺におけるプロスタシンの発現は抑制され、アルドステロンが、高濃度で投与された場合に、肺では発現が抑制されることも明らかとなった。今後の展望としては、これらの発現調節がどのような病態に反映しているのかをより深く検討していく必要があると考えている。

前列腺素是一种丝氨酸蛋白酶，1994年从人类精液中纯化出来，1995年克隆了人类cDNA，现已证实它也存在于肺部。最近，研究表明这种丝氨酸蛋白酶具有激活上皮Na通道（ENaC）的能力，但其生理功能尚不清楚。另一方面，肺泡上皮具有当肺泡内存在水时主动将水泵入间质的机制，并且主要负责II型肺泡上皮中Na离子通过ENaC和Na,K ATP酶的移动。据说是依赖。然而，在缺氧条件下或急性肺损伤时，肺泡水的清除率降低，很容易发生肺水肿。我们假设在这些病理条件下，前列腺素的膜表达可能会改变并且 ENaC 活性可能会降低。本研究的目的是阐明前列腺素在肺部的表达及其在各种病理条件下的功能修饰。在本研究中，我们利用人肺组织、人细胞系 A549 和大鼠原代培养细胞研究了肺泡上皮中前列腺素的表达。在大鼠 II 型肺泡上皮的原代培养中，从培养开始之日到第 5 天，前列腺素 mRNA 稳定表达。使用培养开始5天后的细胞进行的蛋白质印迹分析也揭示了细胞膜和细胞质级分中的表达，并且在培养基中还观察到似乎是分泌型的条带。使用大鼠肺组织的免疫组织化学研究也证实前列腺素在 II 型肺泡上皮中表达。另一方面，在人类中，在正常肺组织和细胞系A549中证实了mRNA表达，并且关于蛋白质表达，使用A549的蛋白质印迹显示了与大鼠原代培养细胞中相似的结果。在缺氧环境下，肺部前列腺素的表达受到抑制，并且还发现，当给予高浓度的醛固酮时，肺部的表达受到抑制。对于未来的展望，我们认为有必要更深入地审视这些表达调控所反映的病理状况。