骨髓衍生纖維細胞促成慢性阻塞性肺病合併慢性低血氧導致肺動脈高血壓之機轉

研究計畫: 國家科學及技術委員會(原科技部) 國家科學及技術委員會學術補助

研究計畫-專案詳細資料

摘要

肺動脈高血壓是慢性阻塞性肺病常見之併發症,約有5–10%比較嚴重之慢性阻塞性肺病患者可能合併嚴重肺動脈高血壓,因右心衰竭與肺部換氣障礙,臨床症狀持續惡化。慢性阻塞性肺病之肺動脈高血壓隨著時間持續惡化,其嚴重度與呼吸道阻塞和肺臟氣體交換惡化程度成正比。動物實驗證實纖維細胞明顯聚集於重組之肺小動脈之血管外膜與中膜,降低慢性低血氧大白鼠血液循環之纖維細胞明顯減少血管外膜增厚與減輕纖維化。我們最近發表之論文首度指出骨髓衍生纖維細胞直接與氣喘患者呼吸道慢性阻塞合併肺功能快速下降有相關,說明骨髓衍生之纖維細胞與組織重塑息息相關。然而,目前對骨髓衍生之纖維細胞導致慢性阻塞性肺病合併低血氧患者肺小動脈之血管組織重塑,仍然所知有限。我們先前研究發現慢性阻塞性氣喘患者之血液循環纖維細胞明顯表現上皮細胞生長因子接受體,而轉化生長因子轉活化表皮生長因子受器引起細胞增生,扮演重要角色,氧化壓力對轉化生長因子轉活化表皮生長因子受器有加成效果,此現象可經由抑制ERK與NF-B活性減弱。因此,我們希望釐清慢性阻塞性肺病血液循環之纖維細胞,其CCR7、CXCR4、上皮細胞生長因子接受體、ADAM-17、血管內皮生長因子受體與ET-1R高表現時,與慢性低血氧誘發肺動脈高血壓之相關性。這個三年的研究計劃,經由30位慢性阻塞性肺病患且有慢性低血氧合併肺動脈高血壓,30位慢性阻塞性肺病患無慢性低血氧與肺動脈高血壓,20位健康吸菸者與20位健康不吸菸者之80ml週邊血液,分離出非黏附非T淋巴(NANT)細胞。非黏附非T淋巴細胞之骨髓衍生纖維細胞以抗CD34、抗CD45與抗anti-collagen I抗體三染確認,經流式細胞儀分析,肌纖維母細胞以抗-SMA 抗體合併PE螢光確認。經由三染與流式細胞儀分析,確定骨髓衍生纖維細胞表現之上皮細胞生長因子接受體、 ADAM-17、CCR7 與CXCR4。5105非黏附非T淋巴細胞培養14天,瞭解來自慢性阻塞性肺病患慢性低血氧合併肺動脈高血壓之纖維細胞是否有較強細胞增生與轉化為肌纖維母細胞之能力。為研究轉化生長因子轉活化表皮生長因子受器是否經由ADAM-17活化,,轉殖入ADAM-17 plasmid讓纖維細胞過度表現ADAM-17與轉殖入ADAM-17小干擾核糖核酸剔除ADAM-17基因表現,探討ADAM-17與上皮細胞生長因子接受體於纖維細胞之表現,以及轉殖細胞培養14天,瞭解是否影響纖維細胞增生與轉化為肌纖維母細胞之能力。為探討轉化生長因子與氧化壓力影響轉活化表皮生長因子受器之分子機轉,纖維母細胞細胞株經轉化生長因子(10 ng/ml)單獨或合併各種濃度過氧化氫,或加入ERK、PI-3K、NF-B與Src抑制劑或單獨這些細胞訊號抑制劑培養。以Western blot測定Akt、ERK,、PI-3K與NF-B之表現。在某些特定狀況,骨髓衍生纖維細胞能移行至發炎組織,導致組織重塑,我們使用移行分析探討趨化因子如 CCL19、CXCL12與血小板衍生性生長因子,是否有利於引導骨髓衍生纖維細胞移行效果,我們也使用以下之抗CCR7、CXCR4、轉化生長因子與血小板衍生性生長因子中和性單株抗體,評估是否影響來自不同慢性阻塞性肺病患者與正常人之骨髓衍生纖維細胞的移行效果。於第三年時,使用微陣列及基因表現分析研究骨髓衍生之纖維細胞之細胞增長與血管增生之基因表現,了解是否慢性阻塞性肺病伴隨慢性低血氧與肺動脈高血壓或慢性阻塞性肺病無肺動脈高血壓有無差別,骨髓衍生之纖維細胞轉殖ADAM-17與CCR7,讓這些基因過度表現,再以微陣列及基因表現分析探討其基因之表現。骨髓衍生之纖維細胞經轉化生長因子與氧化壓力刺激,以蛋白質體分析細胞與培養上清液各種蛋白質與基因表現,如果有差異,我們將進一步探討其中之發生機轉。這個計畫希望引起更多呼吸道疾病治療,尋找新治療方式治療這疾病,因目前治療方法仍不是很滿意。這研究結果將點亮慢性阻塞性肺病伴隨慢性低血氧與肺動脈高血壓機轉之新領域,拓展治療慢性阻塞性肺病之視野。

Project IDs

系統編號:PC9907-1684
原計畫編號:NSC99-2314-B182-043-MY3
狀態已完成
有效的開始/結束日期01/08/1031/07/11

Keywords

  • 臨床醫學
  • 生物技術(醫)
  • 成人慢性阻塞性肺疾
  • 氧化壓力
  • 內皮素-1
  • 表皮生長因子受體
  • 骨髓前驅纖維細胞

指紋

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