下鼻甲介粘膜擦過細胞のNOS isoform発現に対するIFN-γ,TNF-αの影響 Tumor Necrosis Factor-alpha and Interferon-gamma Modulate in Vitro Expression of Nitric Oxide Synthase in Human Nasal Epithelial Cells

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著者

    • 川本 浩子 KAWAMOTO Hiroko
    • 広島県立広島病院耳鼻咽喉科・頭頸部外科 Department of Otolaryngology Head and Neck Surgery, Hiroshima Prefectural Hospital
    • 竹野 幸夫 TAKENO Sachio
    • 広島大学医学部耳鼻咽喉科学教室 Department of Otolaryngology, Hiroshima University School of Medicine
    • 夜陣 紘治 YAJIN Koji
    • 広島大学医学部耳鼻咽喉科学教室 Department of Otolaryngology, Hiroshima University School of Medicine

抄録

一酸化窒素 (NO) は, 気道において, 線毛機能亢進作用, 血管透過性亢進作用, 血管平滑筋トーヌスの調整などを介して, 各種病態に関与している. アレルギー性鼻炎においては, 健常者と比較して鼻腔中のNO濃度が高値であることが明らかになってきている. 過去に我々は, アレルギー性鼻炎患者における誘導型一酸化窒素合成酵素 (iNOS) の発現が健常者よりも増強していることを報告した. 気管上皮細胞のiNOS発現は, interferon-γ (IFN-γ), tumor necrosis factor-α (TNF-α) などの炎症性サイトカインの刺激により増強することが知られている. そこで, 鼻粘膜上皮細胞のiNOSおよび内皮型NOS (eNOS) 発現に対する炎症性サイトカインの影響について検討した. 通年性アレルギー性鼻炎患者11名, および健常者16名の下鼻甲介粘膜を擦過し細胞を採取した. 擦過細胞の約80%は上皮細胞であった. 採取した細胞に, 無刺激あるいはIFN-γ, TNF-αによる刺激を行った状態で, 抗iNOS抗体および抗eNOS抗体を用いて螢光免疫染色を行った. そして上皮細胞におけるNOSの発現を, 螢光強度を指標に測定した. 健常者においては, IFN-γ, TNF-αの刺激により, iNOS発現が有意に増強した. しかし, アレルギー性鼻炎患者においては, 無刺激の状態でのiNOS発現が強く, サイトカイン刺激によるiNOS発現の増強がみられなかった. また, eNOS発現については, 健常者およびアレルギー性鼻炎患者において, サイトカイン刺激による増強は認められなかった.<BR>以上より, アレルギー性鼻炎においては, iNOSの発現が増強していると考えられた. また, 鼻粘膜上皮細胞において, IFN-γ, TNF-αなどのサイトカインは, iNOS発現を誘導し, NO産生亢進に関与すると考えられた.

Background: Interest in the physiological, pathological and therapeutic implications of nitric oxide (NO) have grown exponentially, with human nasal cavity and paranasal sinuses considered a dominant source of NO, indicating that this molecule possesses the diversity of biological effects in the regulation of airway clearance and nonspecific cellular immunity. We previously observed differences in NO synthase (NOS) isoform constitutively expressed in nasal epithelial cells (NECs) from allergic and normal subjects.<BR>Objectives: We extended the previous work to determine whether in vitro stimulation with proinflammatory cytokines influences levels of different NOS isoform expression.<BR>Methods: Nasal epithelial cells were sampled from the inferior turbinate in a group of 16 healthy normal controls and 11 patients with perennial allergic rhinitis against house dust (HD) mite antigen. 1×10<SUP>5</SUP> cells were incubated in conditioned medium for 24 hours. Human recombinant interferon-γ (IFN-γ), tumor necrosis factor-α (TNF-α), or both (cytomix) were added to a final concentration of 10 ng/ml. Cells were then fixed with 4% paraformaldehyde and processed for fluorescence immunocytochemistry. Immunoreactivity for 2 NOS isoforms, inducible NOS (iNOS) and endothelial NOS (eNOS), was studied by laser scanning confocal microscopy and fluorescence intensity was assessed quantitatively.<BR>Results: We observed constitutive eNOS expression in epithelial cells of all subjects. Different treatments with cytokines did not affect eNOS expression. Cytokine treatment, however, significantly augmented iNOS expression in the control group. The average increase induced with IFN-γ, TNF-α, and cytomix was 1.8, 2.33, and 2.31-fold. Nasal epithelial cells in the HD group showed elevated steady-state iNOS expression even in untreated. Cytokine treatment did not affect the degree of iNOS expression in this group.<BR>Conclusion: These results confirm our previous findings that nasal epithelial cells in patients with allergic rhinitis produce higher levels of NO through the concomitant expression of different NOS isoforms. We also demonstrated that nasal epithelial cells have the potential to express iNOS protein spontaneously or upon stimulation with inflammatory cytokines, such as IFN-γ and TNF-α. Because the high level of exhaled NO is considered a potential marker of allergic airway inflammation, preserving the iNOS gene from its unregulated induction may be important for maintenance of nasal homeostasis and may offer a tool for therapeutic intervention.

収録刊行物

  • 日本耳鼻咽喉科學會會報

    日本耳鼻咽喉科學會會報 105(2), 158-165, 2002-02-20

    The Oto-Rhino-Laryngological Society of Japan, Inc.

参考文献:  32件中 1-32件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10008382461
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00191551
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    00306622
  • データ提供元
    CJP書誌  J-STAGE 
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