Beas-2B細胞におけるPM誘導Muc5acの発現に及ぼすNotchシグナル経路の影響

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Ecotoxicol. Environ. Saf..2020 Jul;203:110956. S0147-6513(20)30795-8. doi: 10.1016/j.ecoenv.2020.110956.Epub 2020-07-17.

Beas-2B細胞におけるPM誘導Muc5acの発現に及ぼすNotchシグナル経路の影響

The effect of Notch signal pathway on PM-induced Muc5ac in Beas-2B cells.

Ying Liu
Tong Zhou
Luyao Sun
Haodong Wang
Liting Zhou

PMID: 32678753 DOI: 10.1016/j.ecoenv.2020.110956.

抄録

背景:

大気汚染物質は、慢性閉塞性肺疾患（COPD）の急性増悪や致死的な喘息の病理学的特徴であるMuc5acの過剰発現を誘導する可能性があることが示唆された。Notchシグナル伝達経路は粘液細胞の増殖と粘液分泌を促進する可能性がある。しかし、PMによって誘導される気道粘液分泌に及ぼすNotchシグナル伝達経路の影響については不明な点が多い。本研究では、Beas-2B細胞を用いて、大気中のPMによるMuc5acに対するNotchシグナル伝達経路の役割を調べた。

BACKGROUND: Atmospheric pollutants could induced over-expression of Muc5ac, which is a major pathological feature in acute exacerbation of Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) and fatal asthma. Notch signaling pathway could promote mucus cell proliferation and mucus secretion. However, the effects of Notch signaling pathway on the airway mucus secretion induced by PM remain unknown. In this study, we investigated the role of the Notch signaling pathway on Muc5ac by atmospheric PM in Beas-2B cell.

方法:

Beas-2B細胞を異なる濃度のPMに12時間、24時間、48時間曝露した後に、Notchシグナル伝達経路におけるNotch1-4、下流標的遺伝子Hes1、Muc5acのmRNAとタンパク質レベルをqPCRとウエスタンにより検出した。

METHODS: The mRNA and protein levels of the Notch1-4, downstream target gene Hes1 and Muc5ac in the Notch signaling pathway were detected by qPCR and western after Beas-2B cells were exposed to PM of different concentrations for 12h, 24h, and 48h.

結果:

曝露時間が長く、濃度が高いほど、Beas-2B細胞の生存率は低下することがわかった。その結果、Hes1とMuc5acのmRNAとタンパク質の発現は、PM曝露後に有意に増加した。相関分析の結果、Muc5acとHes1のmRNAとタンパク質の発現には正の相関があることが示された。

RESULTS: The longer the exposure time and the higher the concentration of PM, the lower the survival rate of Beas-2B cells. The expressions of Hes1 and Muc5ac in mRNA and protein were significantly increased after PM exposure. Correlation analysis indicated that there was a positive correlation between the expression of Muc5ac and Hes1 in mRNA and protein.

結論:

大気中のPMはMuc5acの発現を誘導することができるが、Hes1によるMuc5acの制御にはNotchシグナル伝達経路が関与している可能性がある。

CONCLUSION: Atmospheric PM can induce the express of Muc5ac, the Notch signaling pathway may be involved in the regulation of Muc5ac by Hes1.