ニコチンの肺胞マクロファージの遺伝子発現に対する直接作用に関する分子生物学的研究

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慢性閉塞性肺疾患や肺癌などの呼吸器疾患患者では、喫煙者の比率が高く、呼吸器疾患と喫煙の関わりが臨床上問題となっています。喫煙関連肺疾患の病態形成に、タバコの主要薬理物質であるニコチンの関与が推測されています。これまでにニコチンは、ニューロンなどの神経系細胞におけるさまざまな遺伝子の発現を亢進させることや、酵素産生を促進させることなどが知られています。しかし肺細胞の遺伝子発現に対するニコチンの制御に関していまだ十分には解明されていません。今回肺胞マクロファージ様細胞に対するニコチンの直接作用についてcDNAマイクロアレイ法を用いて検討しました。ヒト単核大食系細胞U937に対し、ニコチンを低濃度から高濃度(100uM〜1mM)まで、異なった濃度で、異なった時間、添加培養後、mRNAを抽出し、33Pで標識したcDNAプローブを作製の上、既知の12,000個の遺伝子を含むプラスチック・マイクロアレイとのハイブリダイゼーションを行いました。ニコチン刺激の有無および刺激時間の違いによるmRNA発現プロファイルの差異を比較検討しました。ヒト単核大食系細胞において、ニコチン刺激により、増殖・成長因子、細胞外基質分解酵素などの複数の遺伝子の発現状況に変化を確認しました。ニコチンは肺胞マクロファージなどの炎症細胞に直接的に作用し、喫煙関連肺疾患の病態形成やその修飾に関与している可能性が示唆されました。