Community Repository of Fukui

石田, 泰一

アドレナリンα1D受容体遮断は脊髄損傷ラットの外尿道括約筋機能を改善し、排尿効率を向上させる

以下に掲載：Life Sciences 141 pp.8–12 2015. Elsevier 共著者：Tetsuyuki Kurokawa, Xinmin Zha, Hideaki Ito, Yoshitaka Aoki, Hironobu Akino, Motohiro Kobayashi, Osamu Yokoyam

黒川,哲之

               学 位 論 文 の 要 旨 
 
 ※ 
  整理番号 
 
 
ふ  り  が  な 
氏    名 
くろかわ てつゆき 
 黒川   哲之 
 学位論文題目 
Underlying mechanisms of urine storage dysfunction in rats with salt-loading 
hypertension 
(食塩負荷高血圧モデルにおける蓄尿障害の発生メカニズムについて) 
目的： 頻尿、尿意切迫感、尿勢低下などの下部尿路症状の発生・増悪因子として、過
食、食塩過剰摂取、喫煙、ストレスなどの生活習慣が関与するとの報告が増えている。
日本人においては高血圧が重要なリスクであることを疫学調査の結果から報告してきた
が、なぜ高血圧が下部尿路機能を悪化させるか、明確な機序は解明されていない。自然
発生高血圧ラット(SHRs)には排尿反射の亢進がみられ、これまで高血圧に伴う蓄尿障害
の発生メカニズムを探求するために多く用いられてきた。しかし SHRs は遺伝子レベルで
の異常から発症するモデルであり、epigeneticな因子は加味されていない。日本人に多
いのが食塩過剰摂取に伴う高血圧（食塩感受性高血圧）であり、食塩感受性高血圧ラッ
トと食塩抵抗性ラットを用いて、蓄尿障害の病態モデルとしての有効性とともに、蓄尿
障害発生機序について検討した。 
方法：  6週齢の雄性食塩感受性高血圧ラット Dahl salt-sensitive rats (DS rats) と
食塩抵抗性ラット Dahl salt-resistant rats (DR rats)を用い、12 週間、通常塩分飼
料(塩分濃度 0.252%)または高塩分飼料(塩分濃度 8%)で飼育した。飼料は自由摂取とし、
水分量は 35 ml/dayとした。 
  ２週間毎に血圧計、代謝ゲージを使用し血圧と各種排尿パラメーターの測定を行った。
血圧については、尾動脈を用い非麻酔下でラットの安静を保ち、非観血式自動血圧測定
装置を使用して測定した。代謝ゲージでの測定は２日間で、排尿回数、一回排尿量、排
尿時間などのパラメーターを用いた。非活動期と活動期の１２時間周期で記録を行った。
また、18週齢までラットを飼育し、断頭し膀胱を摘出して膀胱上皮由来の各種メディエ
ータの測定を行った。Krebs液で満たしたバス中に摘出膀胱を whole body で懸垂し、膀
胱内に Krebs液を注入して膀胱伸展状態を作成した。10分間伸展した後 Krebs液を回収
した。0.3mlでの非拡張時と 1.5mlの拡張時で、膀胱上皮からのアデノシン三リン酸（ATP）
プロスタグランジン E2（PGE2）の放出量を測定した。 
 さらに、18週齢まで飼育したラットを使用し、膀胱血流の変化を測定した。血流は、
麻酔下に膀胱瘻を作成し、そこより膀胱内に生理食塩水を 6 ml/hour で注入して、膀胱
を拡張させながら血流測定を行った。測定は、２次元レーザー血流計(OZ-2、OMEGAZONE)
を使用した。また摘出した膀胱の組織学的変化を観察した。 
結果：DS ratsの平均血圧は塩分負荷した 2週後から有意に上昇した。他の３群(通常塩
分飼料で飼育した DS rats 群、通常塩分飼料で飼育した DR rats 群、高塩分飼料で飼育
した DR rats 群)は血圧上昇を認めなかった。高塩分飼料で飼育した DS rats、DR rats
の両群ともに体重増加が認められず、通常飼料で飼育した群では増加した。 
 
  
 
  代謝ゲージでの測定において、高塩分飼料で飼育した DS rats 群では非活動期の排尿
回数が 16週、18週で有意に増加した。また、１回排尿量については、３群(通常塩分飼
料で飼育した DS rats 群、通常塩分飼料で飼育した DR rats 群、高塩分飼料で飼育した
DR rats 群)は増加したが、高塩分飼料で飼育した DS rats 群は増加せず、有意差が認
められた。 
 膀胱伸展による膀胱上皮からの ATP、PGE2放出量については、高塩分飼料で飼育した
DS rats 群で増加が認められ、他の 3群との間に有意差が認められた。さらに膀胱血流
について、高塩分飼料で飼育した DS rats 群は 0.2ml、0.4mlでの膀胱拡張時に血流の
低下がみられ、通常塩分飼料で飼育した DS ratsと比較して有意な低下であった。また
膀胱粘膜動脈の病理組織学的変化は認めなかった。 
考察： SHRs と違い、DS ratsは通常塩分飼料では高血圧を認めず、非活動期の頻尿も
生じなかった。環境要因である塩分過剰摂取が高血圧をもたらし、蓄尿障害を引き起こ
す病態モデルと考えられる。 
 高塩分飼料で飼育した DS ratsでは膀胱血流の低下が認められた。血流低下の結果と
して、膀胱上皮からの ATPと PGE2放出量が増加したと考えられる。膀胱上皮から放出さ
れた ATPは、上皮下に存在する膀胱求心性神経を刺激すると報告されており、これが蓄
尿障害の１つの原因と思われる。また PGE2も求心性神経の興奮性を増加させ排尿反射を
引き起こすと考えられる。膀胱上皮からの ATPと PGE2放出量増加は膀胱血流の低下が原
因と考えられるが、膀胱血管において組織学的変化は生じていなかった。高血圧環境で
膀胱細動脈には変化が生じると予想されたが、本研究が 12週間という比較的短期間での
観察であり、組織学的変化にまでは至らなかったと考えられる。 
結論： 食塩過剰摂取に伴う高血圧は、膀胱の血流障害を引き起こし、膀胱上皮 ATPと
PGE2のメディエータ放出を介して蓄尿障害を発症すると考えられる。食塩感受性高血圧
ラットは、高血圧に伴う蓄尿障害のメカニズムを解明する上で有用な病態モデルと考え
られた。 
 
備考 １ ※印の欄は、記入しないこと。 
   ２ 学位論文の要旨は、和文により研究の目的、方法、結果、考察、結論等の順に記載し、 
    2,000 字程度でタイプ等で印字すること。 
   ３ 図表は、挿入しないこと。 


食塩負荷高血圧モデルにおける蓄尿障害の発生メカニズムについて

以下に掲載：BioMed Research International 2014 pp.738625-738625 2014. Hindawi Publishing Corporation. 共著者：Hisako Hayashi, Akiko Kawakita, Shintaro Okazaki, Hiroki Murai, Motoko Yasutomi, Yusei Ohshim

林, 仁幸子

学 位 論 文 の 要 旨
※
整理番号
?
?が
?
? り はやし
林
ひさこ
仁幸子
学位論文題 目
IL-33 cnhanced the proliferation and constitutive production of IL-13 and IL-5
by ibrocytes。
(IL-33は線維細胞の増殖とIL-13、IL-5の構成的産生を増強する)
【研究の目的】
線維細胞は骨髄由来間葉系前駆細胞の一つで、血球系細胞マーカーである CD34や
CD45、LSP‐1と間葉系細胞マーカーであるI型コラーゲン、proly‐4‐hydroxylaseを
発現し、組織修復や気道リモデリングに重要な役割を果たす線維芽細胞や筋線維芽細
胞の前駆細胞と考えられている。また、線維細胞は、CD14陽性末梢血単核球の一部か
ら分化することが報告されている。一方、IL‐33はIL‐1ファミリー に属し、ST2Lと
IL‐l receptor accessory proteinで構成される受容体に結合してTh2反応を惹起する。
また、重症気管支喘息患者の気道上皮に IL‐33が発現していることから、アレルゲン
誘発気道炎症や気道過敏性の成立に関与すると考えられている。本研究では IL‐33が
線維細胞の増殖や機能に及ぼす影響について解析し、IL‐33が自然免疫応答を介して気
道リモデリングに重要な役割を果たしていることを明らかにすることを目的とした。
【方法】
ヒト末梢血単核細胞(PBMCs)をフィブロネクチンでコー トしたプレー トで7日間培養
し、線維細胞の増殖因子であるPDGF―BB添力日、その後、非付着細胞を除去し培養 14日
目に付着細胞として線維細胞を回収した。得られた線維細胞のST2L、sST2の有無を
RT―PCRで確認した。その後IL-33で刺激し、線維細胞の増殖、分化、サイトカイン産
生、Matrix metalloproteinases(MMP)産生をそれぞれMTT試験、Brdu取り込み試験、
ELISA、免疫蛍光顕微鏡検査法、ゼラチンザイモグラフィーを用いて測定した。また、
デキサメサゾン(DEX)あるいはモンテルカスト(MK)を添力日し、IL-33刺激線維細胞の増
殖、サイトカイン産生、MMP産生に与える影響について解析した。
【結果】
PBMCsから誘導した線維細胞はα―SMA、カルポニン、 I型コラーゲン、CD34を発現
するとともに、ST2Lを発現していた。IL-33は線維細胞の増殖を増強し、その増強効
果はTGF―βl抗体により抑制されず、TGF一βl非依存性と考えられた。
線維細胞はMMPにより組織障害部位に遊走され、α一SMAを高発現する筋線維芽細胞
に分化するが、IL-33はα―SMAの発現とprO一MMP9産生を増強させた。
線維細胞は構成的にIL-5、IL-13を産生し、抗原非存在下でIL-33によりその産生
が増強された。
DEXは線維細胞の増殖、IL-13産生、pr∝MMP9産生を抑制したが、IL-33存在下では
IL-13産生の抑制効果の減弱を認めた。システイニルロイコトリエン受容体1措抗薬で
あるMKは、線維細胞の増殖は抑制しなかつたが、IL-13の産生を抑制した。しかし、
MKは、IL 33によるI♭13産生増強効果は抑制しなかった。
【考察】
本研究で線維細胞は抗原刺激非存在下でIL‐5,IL‐13を構成的に発現すること、IL‐33
が線維細胞の増殖、分化を増強し、IL‐5,IL‐13産生を増強することが明らかとなつた。
気管支喘息患者の喀痰中にはIL‐5,IL‐13陽1性のCD34陽性細胞が存在すること、気
道リモデリングの指標である気道上皮の基底膜肥厚を伴つた気管支喘息患者では、肺
胞洗浄液中にCD34陽性α‐SMA陽性細胞が存在すること、基底膜肥厚の程度と局所
の線維細胞数が相関することより、線維細胞が気管支H詩息気道におけるIL‐5、 IL‐13
産生細胞の一つとしてTh2反応と気道リモデリングに関与していることが示唆され
た。IL‐13は気管支喘息の気道リモデリングで中心的役割を持つサイトカインと考えら
れている。一方、MMP‐9は細胞外基質を溶解し、血管新生や線維細胞の組織への遊走
に関与すると考えられている、IL‐33は線維細胞の増殖とprO‐MMP9発現、IL‐13産
生の増強を介して、抗原非存在下での気道リモデリングの進展に関与していると考え
られた。
DEXは線維細胞の増殖や、IL‐13産生、prO‐MMP9産生を抑制したことより、DEX
には気道への線維細胞集積を抑制する効果が期待される。しかし、TNF‐α刺激による
平滑筋細胞からのIL‐33産生はDEXにより抑制されないことが報告されており、IL‐33
刺激下では、DEXの抑制効果の減弱を認めたことより、IL‐33がステロイド治療への
抵抗性に関与していることが示唆された。
線維細胞自身がシステイニルロイコトリエンを産生するとともにその受容体を発現
することが矢日られている。MKによる線維細胞の構成的 IL‐13産生はわずかに抑制さ
れるのみで、IL‐33刺激下では有意な抑制効果は認めなかったことより、IL‐33存在下
では内因性システイニルロイコトリエンは線維細胞の機能に重要ではないと考えられ
た。
【結論】
IL‐33と線維細胞、Th2サイトカインの一連の反応系は抗原特異的免疫応答に関わらずア
レルギー性気道炎症の成立と気道リモデリングの原因となることが推測された。また、
既存の喘息治療薬であるステロイドやロイコトリエン受容体拮抗薬による治療に抵抗性
を示す気管支H詩息患者の病態にIL‐33が関与している可能性が示唆された。
備考 1 ※印の欄は、記入しないこと。
2 学位論文の要旨は、和文により研究の目的、方法、結果、考察、結論等の順に記載し、
2,000宇程度でタイプ等で印字すること。
3 図表は、挿入しないこと。


University of Fukui

Not a member yet

アドレナリンα1D受容体遮断は脊髄損傷ラットの外尿道括約筋機能を改善し、排尿効率を向上させる

食塩負荷高血圧モデルにおける蓄尿障害の発生メカニズムについて

IL-33 は線維細胞の増殖とIL-13、IL-5 の構成的産生を増強する

5,404

13,343