機械感受性チャネルPiezo1とメカノセンサーを標的とした呼吸器疾患の病態解明

通过针对机械敏感通道 Piezo1 和机械传感器阐明呼吸系统疾病的病理学

• 批准号: 20K08554
• 负责人: 伊藤 理
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Aichi Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K08554/
• 关键词: メカノバイオロジー; メカニカルストレス; Piezo1; ストレッチ; 喘息; 肺線維症; カルシウムイオン; メカノセンサー

圧縮、ずり応力、ストレッチ、基質硬度など、機械的刺激（メカニカルストレス）や環境（メカニカル環境）は、呼吸器の発達、生理機能と恒常性の維持に必要不可欠である。一方で、過剰なメカニカルストレスやメカニカルストレスに対する呼吸器の応答の不具合は、気管支喘息、COPD、肺線維症、人工呼吸器関連肺損傷、肺癌を含む多くの呼吸器疾患の病態機序につながる因子となると考えられている。2010年Patapoutian博士らにより、機械感受性Ca2+チャネルとしてPiezo1, Piezo2が発見された(Coste B, et al., Science 2010;335:55-60)。Piezo2については、ヘーリング・ブロイエル反射として知られる呼吸調節を制御するメカノセンサー分子であることも解明された(Nonomura K, et al., Nature 2017;541:176-181)。これらメカノセンサー分子同定の功績が評価され、Patapoutian博士に2021年ノーベル生理学・医学賞が授与された。研究代表者は、これまでメカノバイオロジーを行う中で、メカノセンサー分子に着目し、「呼吸器細胞のメカノセンサーとして働く」、更には「喘息や肺線維症など、メカニカルストレスが関与する病態との関連がある」、との仮説を立てて研究を行ってきた(Ito S, Curr Opin Physiol 2021;21:65-70)。細胞レベルの実験において、培養ヒト気道平滑筋細胞および肺線維芽細胞にはPiezo遺伝子、特にPiezo1のｍRNA発現が発現していることを確認し、siRNA導入によりmRNA発現レベルが抑制されることを確かめた。Piezoによる気道平滑筋細胞や肺線維芽細胞の機能における制御機構について、引き続き検討を行っている。

Pressure contraction, stress, substrate hardness, mechanical stimulation, respiratory development, physiological function and maintenance of constancy are essential. One side, the other side, the other side Dr. Patapoutian, 2010. Ca2 + mechanosensitivity. Piezo1, Piezo2.(Coste B, et al., Science 2010;335:55-60)。Piezo2: The answer to this question is: (Nonomura K, et al., Nature 2017;541:176-181)。Dr. Patapoutian's 2021 Prize in Physiology and Medicine The research representative responded to the following questions: "The relationship between breathing and lung diseases,""The relationship between breathing and lung diseases," and "The relationship between breathing and lung diseases,""The relationship between breathing and lung diseases," and "The relationship between breathing and lung diseases,""The relationship between breathing and lung diseases," and the relationship between breathing and lung diseases,"" The relationship between breathing and lung diseases,"The relationship between breathing and lung diseases," and the relationship between breathing and lung diseases,"The relationship between breathing and lung diseases," The relationship between breathing and lung diseases,"and the relationship between breathing and lung diseases," The relationship between breathing and lung diseases," The relationship between breathing and lung diseases, and lung diseases," The relationship between breathing and lung diseases, and lung The expression of Piezo gene and Piezo1 mRNA in cultured smooth muscle cells and lung cells was confirmed. siRNA was introduced to inhibit the expression of Piezo mRNA. Piezo controls the function of smooth muscle cells and lung cells.

项目成果

加齢による細胞と免疫の変化

衰老导致的细胞和免疫变化

• 发表时间: 2022
• 作者: Yamano Shotaro;Takeda Tomoki;Goto Yuko;Hirai Shigeyuki;Furukawa Yusuke;Kikuchi Yoshinori;Misumi Kyohei;Suzuki Masaaki;Takanobu Kenji;Senoh Hideki;Saito Misae;Kondo Hitomi;Kobashi Yoichiro;Okamoto Kenzo;Kishimoto Takumi;Umeda Yumi;伊藤理
• 通讯作者: 伊藤理

気道平滑筋の収縮機序と喘息COPD治療における気管支拡張薬の役割

气道平滑肌收缩机制及支气管扩张剂在哮喘COPD治疗中的作用

• 发表时间: 2021
• 期刊: 現代医学
• 作者: 多田陽郎;南 俊行;森下美咲;徳田麻佑子;村上美沙;神取恭史;河村直樹;近藤孝憲;清田穣太郎;西村 駿;長野昭近;東山友樹;祢木芳樹;堀尾大介;大搗泰一郎;三上浩司;高橋 良;北島一宏;栗林康造;木島貴志;伊藤 理
• 通讯作者: 伊藤 理

Stretch-activated calcium mobilization in airway smooth muscle and pathophysiology of asthma

• DOI: 10.1016/j.cophys.2021.04.004
• 发表时间: 2021-04
• 期刊: Current Opinion in Physiology
• 影响因子: 2.5
• 作者: S. Ito

呼吸生理学の視点による呼吸器感染症

从呼吸生理学角度看呼吸道感染

• 发表时间: 2022
• 作者: Shindo Y;Kondoh Y;Kada A;Doi Y;Tomii K;Mukae H;Murata N;Imai R;Okamoto M;Yamano Y;Miyazaki Y;Shinoda M;Aso H;Izumi S;Ishii H;Ito R;Saito AM;Saito TI;Hasegawa Y.;伊藤理
• 通讯作者: 伊藤理

気道上皮の力学環境に対する応答の検討

检查气道上皮对机械环境的反应

• 发表时间: 2021
• 作者: Nakao S;Yamaguchi K;Iwamoto H;Sakamoto S;Horimasu Y;Masuda T;Miyamoto S;Nakashima T;Ohshimo S;Fujitaka K;Hamada H;Hattori N.;高橋勇斗
• 通讯作者: 高橋勇斗