呼吸道酸性化により,軟骨性線維症のマウスの宿主防御異常が発生する
Viral S Shah1, David K Meyerholz2, Xiao Xiao Tang3
1Department of Medicine, University of Iowa, Iowa City, IA 52242, USA. Department of Molecular Physiology and Biophysics, Pappajohn Biomedical Institute, Roy J. and Lucille A. Carver College of Medicine, University of Iowa, Iowa City, IA 52242, USA.
Science (New York, N.Y.)
|January 30, 2016
まとめ
胞性線維症 (CF) は,CFTRの喪失により,呼吸道防御を損なうが,マウスは救われます. この研究は,ヒトとブタにおけるH+/K+-ATPase (ATP12A) を阻害することで,ATP12AをCFの治療標的として特定し,防御機能を回復することを明らかにしています.
科学分野:
- 生理学
- 分子生物学
- 呼吸器医学
背景:
- 胞性線維症 (CF) は,胞性線維症トランスメブラン伝導性調節器 (CFTR) 遺伝子の変異によって引き起こされる遺伝疾患である.
- CFTR機能障害は宿主の呼吸器の防御を弱め,ヒトや豚の呼吸道感染を引き起こすが,マウスの場合はそうではない.
研究 の 目的:
- CFマウスが CFTR変異にもかかわらず 感染症に耐性がある理由を説明する 根本的なメカニズムを調査する.
- 呼吸道生理学的特異性を理解することによって,CFの潜在的な治療標的を特定する.
主な方法:
- 人,豚,マウスのCFTRと非CFTRの液体表面pHとイオン輸送の比較分析
- ヒトと豚の呼吸道組織におけるH+/K+-ATPase (ATP12A) の抑制
- CFマウスの呼吸道上皮質におけるATP12Aの発現
主要な成果:
- CFTRは通常,ビカルボネートを様々な種で 呼吸道表面液に分泌する.
- ヒトと豚のCFでは,CFTRが不足すると,ATP12Aによる制御されないH+分泌が起こり,呼吸道表面液体が酸性になり,防御機能が低下する.
- マウスの呼吸道には最小限のATP12A活性があり,CFとCFでないマウスの呼吸道表面液体のpHが似ており,感染からそれらを保護します.
結論:
- ATP12A活性における種別差異は,CFマウスにおける感染の欠如を説明する.
- 人と豚の呼吸道におけるATP12Aを阻害することで,CFに関連する宿主防御異常を逆転させることができます.
- ATP12Aは, cystic fibrosisの治療に有望な治療標的を表しています.
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