細胞外小胞の構成分子に着目した環境中微粒子の疾患誘発メカニズムの解明

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PM2.5などに代表される環境中微粒子は、慢性閉塞性肺疾患や気管支喘息、アレルギー性鼻炎のような呼吸器系、免疫・アレルギー系疾患を誘発あるいは悪化させることが知られているが、その詳細な分子メカニズムに関しては未解明な部分が多い。本研究では、細胞間の情報伝達の担い手であり、近年様々な生命現象、疾患と密接に関連していると言われている細胞外小胞（Extracellular vesicle; EV）に着目し、環境中微粒子がEVの産生や構成分子組成に与える影響を評価し、それらの粒子種による異同を明らかにすることで、環境中微粒子が呼吸器系、免疫・アレルギー系疾患を誘発・増悪させる分子メカニズムの一端を解明することを目的とした。本年度は、ヒト肺胞上皮細胞A549において、特性の異なる様々な環境中微粒子（黄砂、ディーゼル排気微粒子、酸化チタン粒子）を種々の濃度で曝露し、細胞毒性および環境中微粒子の細胞内取り込みを評価し、ナノ粒子トラッキング解析やウエスタンブロットなどにより、培養上清中におけるEVの放出量および粒子径の変化などについて検討した。その結果、環境中微粒子の曝露によりA549細胞由来EVの産生量が増加する傾向にあることが分かり、特に、黄砂やディーゼル排気微粒子のような細胞毒性の高い微粒子を曝露した際にその増加が顕著であることが明らかとなった。一方で、微粒子自体の細胞内取り込みとEVの産生の変動についての相関は認められず、またEV粒子径の変化も確認されなかった。