リポ多糖類誘発性急性肺障害は、マウスモデルにおける微小管形成センター（RanBPM）分子発現とミトコンドリア介在性アポトーシスシグナル伝達経路のRan-Binding Proteinの増加と関連している

Lipopolysaccharide-Induced Acute Lung Injury Is Associated with Increased Ran-Binding Protein in Microtubule-Organizing Center (RanBPM) Molecule Expression and Mitochondria-Mediated Apoptosis Signaling Pathway in a Mouse Model.

• Xiaojing Lv
• Xiaomin Lu
• Jiping Zhu
• Qian Wang

抄録

背景 急性肺障害（ALI）は、集中治療室で治療される重篤で生命を脅かす疾患である。本研究の目的は、ALIモデルにおけるリポ多糖類（LPS）誘発性炎症に関与する分子または関連するシグナル伝達経路を明らかにすることである。材料・方法 LPS（25mg/kgを気管内投与）を投与することによりALIマウスモデルを構築した。ALIマウス32匹をModel-4 h, Model-8 h, Model-12 h, Model-24 hの各群に分け、LPSを投与しなかった8匹をControl群とした。肺組織の炎症の評価にはヘマトキシリンエオシン（HE）染色を用いた。ALIマウスの肺組織のWet weight/dry weight (W/D) ratioとmyeloperoxidase (MPO) activityを評価した。Bcl-2、Bcl-XL、Bak、Bax、C-caspase-3、Ran-binding protein in microtubule-organizing center (RanBPM)の発現をウエスタンブロット法を用いて測定した。結果 LPS 投与により ALI マウスの肺組織に明らかな炎症性細胞の浸潤が認められた。ALIマウスの肺組織のW/D比はコントロール群に比べてモデル群で有意に高かった（p<0.05）。ALIマウスのMPO活性は、モデル群ではコントロール群に比べて著しく高かった(p<0.05)。LPS誘発ALIモデルマウスは、コントロール群に比べてC-caspase 3の肺組織のレベルが有意に高かった(p<0.05)。LPS誘発ALIモデルマウスはコントロール群に比べてBcl-XL/Bcl-2の発現が有意に低く、Bak/Baxの発現が有意に高かった（p<0.05）。LPS誘発ALIモデルマウスはコントロール群に比べて明らかに高いRanBPM発現を示した（p<0.05）。結論 リポ多糖類誘発性急性肺障害は、マウスモデルにおいて、RanBPM分子の発現増加とミトコンドリアを介したアポトーシスシグナル伝達経路と関連している。

BACKGROUND Acute lung injury (ALI) is a severe and life-threatening disorder treated in intensive care units. This study aimed to determine molecules or associated signaling pathways that are involved in lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammation in an ALI model. MATERIAL AND METHODS An ALI mouse model was established by administering LPS (25 mg/kg via intratracheal instillation). Thirty-two ALI mice were divided into Model-4 h, Model-8 h, Model-12 h, and Model-24 h groups, while another 8 mice without LPS treatment were assigned as the Control group. Hematoxylin-eosin (HE) staining was used to evaluate inflammation of lung tissues. Wet weight/dry weight (W/D) ratio and myeloperoxidase (MPO) activity of lung tissue in ALI mice were evaluated. Expressions of Bcl-2, Bcl-XL, Bak, Bax, cleaved caspase-3 (C-caspase-3), and Ran-binding protein in microtubule-organizing center (RanBPM) were determined using Western blot analysis. RESULTS LPS administration caused obvious inflammatory cell infiltration of lung tissues in ALI mice. The W/D ratio of ALI mouse lung tissues was significantly higher in Model groups than in the Control group (p<0.05). MPO activity of ALI mice was remarkably higher in Model groups compared to the Control group (p<0.05). LPS-induced ALI model mice exhibited significantly higher levels of C-caspase 3 lung tissues compared to the Control group (p<0.05). LPS-induced ALI model mice had significantly lower Bcl-XL/Bcl-2 and remarkably higher Bak/Bax expression compared with the Control group (p<0.05). LPS-induced ALI model mice displayed obviously higher RanBPM expression than in the Control group (p<0.05). CONCLUSIONS Lipopolysaccharide-induced acute lung injury is associated with increased RanBPM molecule expression and with mitochondria-mediated apoptosis signaling pathway in a mouse model.