病的高シェアストレスが生じる肺動脈病変の発症・進行メカニズムの解明とその治療応用

病理性高剪切应力所致肺动脉病变发生、进展机制的阐明及其治疗应用

• 批准号: 22K15948
• 负责人: 篠原 務
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15948/
• 关键词: シェアストレス; 病的高シェアストレス; 先天性心疾患; 内皮間葉転換; 肺血管リモデリング

多種多様な先天性心疾患は、術後に遺残する肺動脈性肺高血圧症や肺動脈狭窄症により生存率やQuality of lifeが低下する。しかしその発症・進行のメカニズムは明らかにされていない。そこで「肺血流増加や肺動脈狭窄部位において生じる病的高シェアストレスにより内皮間葉転換をきたし、肺動脈の閉塞・狭窄が進行していく」という仮説を証明したい。我々はフローポンプシステムを用いた予備実験において、病的高シェアストレス下でヒト肺動脈内皮細胞は内皮間葉転換をきたし、その機序は転写因子ERGの発現が低下するためであるというデータを得ることに成功した。培養実験において病的高シェアストレスは、ヒト肺動脈内皮細胞の血管内皮細胞マーカーであるPECAM1やCDH5の発現を低下させ、間葉系マーカーであるACTA2やFSP1の発現を増加させ、内皮間葉転換を示した。また、血管内皮細胞マーカーの遺伝子を発現させる転写因子ERGを低下させ、内皮間葉転換を抑えるBMPR2の発現を低下させた。そこでsiRNAを用いたERGの機能低下実験を行うと、正常シェアストレス下においてPECAM1、CDH5やBMPR2は低下し、ACTA2の発現が増加し、病的高シェアストレス下と同様な現象が起きた。また、レンチウイルスを用いてERGの過剰発現を行ったところ、病的高シェアストレスにおいて、PECAM1、CDH5やBMPR2は増加し、ACTA2の発現は減少し、内皮間葉転換がレスキューされた。今後は肺血流増加モデルマウスを用いて、肺血管内皮のERGを活性化する治療により肺高血圧の進行を抑えられるか否かを確認することが目的である。本研究により先天性心疾患に伴う肺動脈病変の発症や進行を防ぐ新たな内科的治療薬の開発につなげたい。

A variety of congenital heart disease, postoperative residual pulmonary hypertension and pulmonary stenosis, survival rate and Quality of life are reduced In the case of a disease, the disease is carried out in a timely manner. "Increase of pulmonary blood flow and development of pulmonary artery stenosis are the main reasons for the increase of pulmonary artery stenosis." We have prepared for the use of these drugs in the treatment of pulmonary endothelial cells, and we have prepared for the use of these drugs in the treatment of pulmonary endothelial cells. The expression of PECAM1 and CDH5 in cultured pulmonary endothelial cells decreased, the expression of ACTA2 and FSP1 in mesenchymal cells increased, and endothelial mesenchymal cells changed. The expression of ERG and BMPR2 in endothelial cells decreased. The decrease of ERG function with siRNA, the decrease of PECAM1, CDH5 and BMPR2, and the increase of ACTA2 expression in normal and abnormal conditions were observed. The occurrence of ERG in the middle of the cell cycle was increased, PECAM1, CDH5 and BMPR2 increased, ACTA2 decreased, and endothelial cells were replaced. In the future, pulmonary blood flow will be increased, ERG activity in pulmonary vascular endothelium will be increased, and pulmonary hypertension will be inhibited. The purpose of this study is to investigate the development and prevention of congenital heart disease associated with pulmonary artery disease.