ナノ粒子によるエフェロサイトーシス阻害が肺線維化に及ぼす影響の解明

ナノ粒子は、幅広い分野での応用が期待される一方、その微小物質であるという形体的特徴から、健康への影響が懸念されている。我々は、これまで、特定のナノ粒子の暴露によって、マクロファージによる死細胞のクリアランスが阻害されることを見出している。死細胞のクリアランス阻害は動脈硬化や悪性腫瘍形成等を引き起こすとされるが、ナノ粒子による肺線維化との関連性は未解明であった。そこで、本研究では、複数種類のナノ粒子を用い、肺線維化に関与するとされる上皮間葉転換誘導との関連性を解析することで、ナノ粒子による生体影響を明らかにすることを目的とした。複数種類のナノ粒子をマクロファージに暴露したところ、特定の種類のサイトカインの発現が誘導されることが明らかとなった。さらに、生化学的解析の結果、これらサイトカインのうち、少なくともIL-1betaが上皮細胞の上皮間葉転換を誘導することを見出した。NLRP3（NLR family pyrin domain containing 3）ノックダウンマクロファージにおいては、これらサイトカインの誘導が認められなかったことから、ナノ粒子によるIL1betaの発現誘導はインフラマソームを介していることが示唆された。興味深いことに、生体において肺線維化を引き起こすとされるナノ粒子においては、IL-1beta依存的な上皮間葉転換が特に強く誘導される結果が得られた。以上の結果から、ナノ粒子曝露によって生じる肺線維化は、マクロファージから放出されたIL-1betaによって上皮細胞に上皮間葉転換が誘導されることに起因する可能性が示唆された。

ナノ粒子は、幅広い分野での応用が期待される一方、その微小物質であるという形体的特徴から、健康への影響が懸念されている。我々は、これまで、特定のナノ粒子の暴露によって、マクロファージによる死細胞のクリアランスが阻害されることを見出している。死細胞のクリアランス阻害は動脈硬化や悪性腫瘍形成等を引き起こすとされるが、ナノ粒子による肺線維化との関連性は未解明であった。そこで、本研究では、複数種類のナノ粒子を用い、肺線維化に関与するとされる上皮間葉転換誘導との関連性を解析することで、ナノ粒子による生体影響を明らかにすることを目的とした。複数種類のナノ粒子をマクロファージに暴露したところ、特定の種類のサイトカインの発現が誘導されることが明らかとなった。さらに、生化学的解析の結果、これらサイトカインのうち、少なくともIL-1betaが上皮細胞の上皮間葉転換を誘導することを見出した。NLRP3（NLR family pyrin domain containing 3）ノックダウンマクロファージにおいては、これらサイトカインの誘導が認められなかったことから、ナノ粒子によるIL1betaの発現誘導はインフラマソームを介していることが示唆された。興味深いことに、生体において肺線維化を引き起こすとされるナノ粒子においては、IL-1beta依存的な上皮間葉転換が特に強く誘導される結果が得られた。以上の結果から、ナノ粒子曝露によって生じる肺線維化は、マクロファージから放出されたIL-1betaによって上皮細胞に上皮間葉転換が誘導されることに起因する可能性が示唆された。