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1994年从人类精液中纯化的丝氨酸蛋白酶，并于1995年克隆人cDNA，并已证实存在于肺中。最近，这种丝氨酸蛋白酶已被证明是上皮钠通道（ENAC）的激活剂，但其生理功能尚不清楚。另一方面，肺泡上皮具有一种机制，该机制可在肺泡中积极排空水中的水，据说主要取决于Na离子通过ENAC和Na，Na，k ATPase在II型肺泡上皮中的运动。但是，在缺氧或急性肺损伤期间，这种肺泡液的清除降低，使肺水肿更有可能发生。我们怀疑在这些病理条件下，修饰前列腺素在膜上的表达，导致ENAC活性降低。这项研究的目的是阐明该前列腺素在肺中的表达以及由于各种病理条件而对其功能的修饰。在这项研究中，使用人肺组织，人类细胞系A549和大鼠原发性培养细胞研究了前列腺素在肺泡上皮中的表达。在大鼠II型肺泡上皮的原发性培养物中，从开始到培养的第五天，前列腺素mRNA稳定地表达。在使用细胞的蛋白质印迹中，在培养的第5天使用细胞，表达了细胞膜和细胞质馏分，并且在培养基中也证实了似乎分泌的条带。此外，使用大鼠肺组织的免疫组织化学研究证实，前列腺素在II型肺泡上皮中表达。另一方面，在人类中证实了正常肺组织和细胞系A549中的mRNA表达，并使用A549在蛋白质印迹中获得了类似的结果来表达蛋白质。在低氧环境中，前列腺素在肺中的表达被抑制，并且还显示出醛固酮以高浓度施用时，会在肺中抑制。至于未来的前景，我们认为有必要进一步探索这些表达调节的病理。