Research press release


Nature Communications

A calcium channel ‘guilty’ of pulmonary edema

肺において高度に発現する、カルシウムイオンチャネルのかかわるシグナル伝達カスケードが虚血再灌流誘発性肺水腫の原因だとする研究結果が明らかになった。この新知見は、この疾患の治療に使える可能性のある新しい薬理学的標的の存在を浮き彫りにしている。その詳細を報告する論文が、今週、Nature Communicationsに掲載される。 虚血再灌流誘発性肺水腫は、肺不全を引き起こすことがあり、命にかかわる疾患の一つだ。肺移植後の死亡原因や急性肺塞栓症の最も一般的な原因の一つでもある。血管内皮細胞における活性酸素種の濃度と細胞内カルシウム濃度が上昇することが、肺傷害の第一段階だと考えられており、それが肺液の異常蓄積と水腫の発生を引き起こす。今回、A Dietrichたちは、内皮細胞の障壁機能喪失への関与が疑われているタンパク質を特異的に欠損させたマウスを骨髄移植によって作製した。そして、Dietrichたちは、内皮細胞上のタンパク質NADPH依存性オキシダーゼが、活性酸素種の産生の原因であり、この活性酸素種がシグナル伝達カスケードを起動し、最終的にはイオンチャネルTRPC6が活性化することを明らかにした。TRPC6が活性化すると、内皮細胞へカルシウムが流入し、そのために内皮細胞の透過性が高まって、水腫の発生可能性が高まる。 肺水腫の初期段階に関与するタンパク質を明らかにした今回の研究は、虚血再灌流誘発性肺水腫の有望な治療法への道を開くものかもしれない。

A signalling cascade involving a calcium ion channel, which is highly expressed in the lung, is identified as being responsible for lung ischemia-reperfusion induced edema, reports Nature Communications this week. These findings highlight novel pharmacological targets that could potentially be used for the treatment of this condition. Lung ischaemia – reperfusion-induced edema is a life-threatening condition that can lead to lung failure. It is one of the most common causes of mortality after lung transplantation and acute lung embolism. A rise in the levels of reactive oxygen species and intracellular calcium concentration in endothelial cells, found in blood vessels, is thought to be the initial step in the development of lung injury which results in the abnormal accumulation of fluids and edema formation. Alexander Dietrich and colleagues generated mice, by bone marrow transplantation, to specifically delete proteins suspected to be involved in the loss of the endothelial cell barrier. They showed that the protein NADPH-dependent oxidase on endothelial cells is responsible for producing reactive oxygen species, which, in turn, set in motion a signalling cascade that results in the ultimate activation of the ion channel TRPC6. Activation of TRPC6 causes the influx of calcium into the endothelial cells thus rendering them more permeable and increasing the chance of edema formation. By uncovering the proteins involved in the initial steps of lung edema, the work may offer a promising strategy for combating this condition.

doi: 10.1038/ncomms1660

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