Mucociliary clearance is a important primary innate defense mechanism that protects lung from delegious effects of inhhal contamination, allergens, and pathogens. しかし、慢性的な気道疾患では、毛様体細胞の機能不全がよくみられる。 粘膜繊毛装置は、繊毛、保護粘液層、気道表面液(ASL)層の3つの機能区画からなり、これらが協働して肺から吸入粒子を除去している。 嚢胞性線維症、原発性繊毛運動障害、喘息、慢性気管支炎の患者における臨床的および病理学的観察の概要は、粘膜繊毛系の各コンパートメントの異常が粘液クリアランスを損ない、慢性気道疾患を引き起こす可能性があることを示している。 しかし、粘液クリアランスの欠損を引き起こすメカニズムはまだ不完全にしか解明されていない。 粘膜繊毛装置の個々の要素に異常を持つ遺伝子改変マウスは、in vivoでの粘膜繊毛機能不全の病態を研究するための強力なツールである。 この簡潔な総説では、毛様体構造・機能、粘液産生、ASL調節に遺伝的異常を持つマウスモデルの肺表現型を評価し、これらの動物実験の結果を現在の粘膜繊毛機能障害の病因論的仮説との関連で論じることにする。 これらの動物実験から得られた最近のデータは、粘膜繊毛機能障害と慢性気道疾患の発症にASL脱水が重要な役割を担っていることを指摘している。 気道表面からの塩分と水分の吸収の律速経路を構成する上皮性Na(+)チャネル(ENaC)を気道特異的に過剰発現させたマウスでは、ASL枯渇により粘液クリアランスが低下し、粘液閉塞、杯細胞上皮化、慢性炎症、細菌クリアランス低下、肺死亡率の高い慢性気道疾患を自然発症させることが明らかにされた。 この粘膜機能不全モデルマウスは、粘膜クリアランスを改善する新規治療法のin vivo評価を可能にし、慢性気道疾患に対する新規治療法の前臨床開発を支援するものである。

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