本研究は、ジメチルスルホキシド（DMSO）がマウスにおけるシリカ誘発性の肺炎症および肺線維症を軽減させる可能性を示唆しています。トランスクリプトーム解析および実験的解析により、その保護効果にはIL-6/STAT3シグナル伝達経路の抑制およびMMP12発現のダウンレギュレーションが関与している可能性が示されており、珪肺症治療に向けた潜在的な治療的知見を提供しています。
この記事について
サマリー
要約
本研究の目的は、シリコーシスのマウスモデルにおいてジメチルスルホキシド（DMSO）の抗炎症作用および抗線維化作用を調査し、その治療的価値の可能性を探索することである。
鼻腔内投与により珪肺症のマウスモデルを構築し、DMSO投与を腹腔内注射により実施した。実験は1ヶ月間にわたって行われた。すべてのマウスから肺組織を回収し、その一部をトランスクリプトーム解析に供し、limmaパッケージを用いて変動的に発現する遺伝子を同定した。遺伝子機能および関連パスウェイを調査するため、ClusterProfilerを用いてジーンオントロジー（GO）および京都遺伝子・ゲノム百科事典（KEGG）の濃縮解析を行った。残りのサンプルに対しては、ヘマトキシリン・エオジン（HE）染色およびマッソン・トリクローム染色による組織病理学的評価を行い、さらにトランスクリプトーム解析の結果を検証するためにウェスタンブロット解析を実施した。
本研究は、DMSOがIL-6/STAT3-MMP12シグナル伝達軸を調節することにより、珪肺症における線維化プロセスを軽減させる可能性を示唆しています。シリカ誘導性珪肺症マウスモデルにおいて、DMSOは疾患に伴う体重減少を抑制し、コラーゲンの沈着を減少させました。トランスクリプトーム解析の結果、DMSOは複数の線維化関連パスウェイの活性を抑制し、有意に発現低下したMMP12を含む51個の主要遺伝子を同定しました。ウェスタンブロット解析により、MMP12の発現低下がさらに確認され、それに伴いIL-6およびp-STAT3のレベルも著しく減少したことから、IL-6/STAT3パスウェイがMMP12の発現調節に重要な役割を果たしていることが示唆されました。
DMSOは、IL-6/STAT3シグナル伝達経路の活性化を抑制し、それに伴いMMP12の発現を減少させることで、珪肺症における炎症反応および肺線維症を軽減させる可能性があります。
概要
珪肺症は主要な職業性肺塵症の一つであり1、シリカダストへの長期的な曝露に起因する持続的な肺炎症および不可逆的な肺線維化を特徴とする2,3。この珪肺症の病態生理は非常に複雑である。これまでの研究により、マクロファージの異常活性化4、線維芽細胞の過剰増殖、上皮間葉転換、および細胞外マトリックス（ECM）成分の異常沈着が、線維化の進展における重要な寄与因子であることが示されている5,6。しかし、炎症と線維化の悪循環を支える中心的な分子メカニズムは、まだ完全には解明されていない。特に、マトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）ファミリーは、ECMのリモデリングおよび病理的な線維化の進行において極めて重要な役割を果たしている7。中でも、マクロファージから特異的に分泌されるマトリックスメタロプロテアーゼ12（MMP12）は、エラスチン、フィブロネクチン、IV型コラーゲンなどの主要なECM成分を分解し、慢性閉塞性肺疾患を含む線維性疾患の病態形成において重要な役割を担っている8。近年の研究では、マクロファージ由来のMMP12が、肺線維化の過程で内皮細胞を損傷させることにより、線維化をさらに促進させる可能性が示唆されている9。
多様な生物学的活性を持つ低分子化合物であるジメチルスルホキシド（DMSO）10は、膀胱炎を含むいくつかの炎症性疾患において抗炎症効果を示しており、間質性膀胱炎の治療薬として米国食品医薬品局（FDA）に承認されています11。近年の研究では、DMSOが炎症因子の放出を抑制し、酸化ストレス応答を軽減させることで、線維化の進行をある程度遅らせる可能性が示唆されています12。Ingrid Elisiaらによる研究では、DMSOが全血モデル中のヒト単球においてERK1/2、p38 MAPK、JNK、およびPI3K/Aktシグナル伝達経路の活性化を特異的に抑制し、それによって抗炎症効果を発揮することが報告されています13。
MMPファミリーが珪肺症の線維化プロセスにおいて重要な役割を果たすことが示されていますが、DMSOがMMPの発現調節を通じて珪肺症の病理学的進行に影響を与えるかどうかを決定的に示した研究はありません。したがって、本研究では珪肺症マウスモデルにおけるDMSOの抗炎症および抗線維化効果を調査し、DMSO介入の鍵となる調節遺伝子ネットワークと分子メカニズムを明らかにすることで、MMPに基づいた革新的な治療戦略に理論的根拠を提供することを目的としています。
プロトコル
本研究で行われたすべての動物実験は、安徽理工大学の科学技術倫理委員会（承認番号：GZ2025-048）の承認を得ており、中国の実験動物福祉に関する国家標準（GB/T 35892-2018）を厳格に遵守して実施されました。図1に研究デザインを示します。
溶液の調製
シリカ懸濁液の調製：
結晶性シリカ（SiO₂、80%、粒子径 1–5 µm）をオートクレーブで滅菌した。次に、滅菌したシリカ粉末を滅菌生理食塩水に分散させ、最終濃度 10 mg/mL とした。投与直前に超音波ホモジナイザーを用いて懸濁液を十分に均質化し、粒子が均一に懸濁するようにした。
DMSO溶液の調製：
無菌条件下で、DMSO (≥99.9%) を滅菌生理食塩水で希釈して約 10% (v/v) の DMSO 溶液を調製し、超音波攪拌により均質化した。既報の通り14,15、各マウスに DMSO 溶液を 0.9 g/kg の用量で投与した。
実験動物
本研究では、8～12週齢の健康なC57BL/6J雄マウス32匹を使用し、実験前に1週間の馴化期間を設けた。マウスは、コンピュータによる乱数生成法を用いて、対照群、DMSO群、シリカ群、およびシリカ+DMSO群の4つの実験群（各群 n = 8）に無作為に割り当てられた。サンプルサイズは、同一のマウス・シリコーシスモデルを用いた先行研究および予備実験の結果に基づき、群間の組織病理学的および分子的な差異を検出するには1群あたり8匹で十分であると判断して決定した。動物は、温度管理された標準的な飼育条件下、12時間の明暗サイクルにおいて飼育し、餌と水は自由摂取とした。人道的なエンドポイントを研究前に設定したが、定義された早期安楽死の基準に該当した動物はいなかった。
珪質肺（シリコーシス）モデルの構築と薬剤介入
滅菌結晶性シリカ懸濁液（10 mg/mL）60 µLを1回鼻腔内投与し、珪肺症を誘発した。麻酔導入後、マウスを仰臥位に固定した。呼吸が深く緩やかになったことを確認した後、シリカ懸濁液60 µLを鼻孔に慎重に滴下し、肺へ自発的に吸入させた16。DMSO投与群のマウスには、DMSO溶液を固定用量で週2回、投与間隔を3～4日として1ヶ月間連続して腹腔内投与した。その他の群のマウスには、同様に等量の滅菌生理食塩水を投与した。実験期間中、毎日体重測定を行った。モデル作製から30日後、すべてのマウスを安楽死させ、滅菌条件下で肺組織を回収した。安楽死は、トリブロモエタノール（0.2 mL/10 g）の腹腔内投与による麻酔導入後、頸椎脱臼により行った。肺組織の一部は、トランスクリプトーム解析のため液体窒素中で保存した。また、一部の組織は病理学的染色に先立ち4%パラホルムアルデヒドで48時間固定し、残りの組織は後続の分子生物学的実験のために-80 °Cで保存した。すべての動物実験は、施設の動物倫理ガイドラインに従って実施した。
Ashcroft線維化スコアを含む組織病理学的評価は、実験群の割り付けについて盲検化された2名の研究者によって独立して行われた。
肺の病理学的検査
固定した肺組織を脱水、透明化し、パラフィンブロックに包埋した後、厚さ 5 µm の切片に切り出しました。
ヘマトキシリン・エオシン（HE）染色：切片をヘマトキシリンで3～5分間染色し、酸性溶液で分化させ、流水下で青染し、エオシンで5分間対比染色した。段階的なエタノール系列で脱水後、キシレンで透徹し、中性樹脂で封入した17。
マッソン・トリクローム染色：切片をヘマトキシリン、リチュンレッド–酸性フクシン、ホスホモリブデン酸、およびブライトグリーンの順に順次染色した。酸性分化後、切片を脱水し、キシレンで透いさせ、中性樹脂で封入した18,19。
トランスクリプトーム解析
4つの実験群のマウス肺組織を安楽死直後に採取し、液体窒素で急速凍結させた。全RNAは、製造元の指示に従いTRIzol試薬を用いて抽出した。RNAの濃度と純度を測定し、内蔵ソフトウェアを備えたBioanalyzerを用いてRNAの完全性を評価した。RIN値が8.0を超えるサンプルを合格とした。ライブラリ調製では、Oligo(dT)ビーズを用いたpoly(A) mRNA濃縮、RNA断片化、cDNA合成、アダプター結紮、およびPCR増幅を行った。シーケンシングはIlluminaプラットフォームで実施し、1サンプルあたり約6.2–6.4 Gbのクリーンデータを生成した。本研究で得られたすべての生シーケンシングデータは、アクセッション番号GSE311671としてGene Expression Omnibus (GEO)データベースに登録されている。
クリーンリードをSTARアライナーを用いてMus musculusリファレンスゲノム（mm8）にマッピングした。遺伝子発現レベルは、生のリードカウントとして定量化した。差分的発現解析は、Rのlimmaパッケージを用いて行った。線形モデルを構築する前に、平均-分散関係を推定し精度重みを生成するため、voom関数を用いて生のカウントデータを変換した。生のP値はBenjamini-Hochberg（BH）法を用いて多重検定補正を行い、|log₂FoldChange| > 1.5かつ偽発見率（FDR） < 0.05の遺伝子を差分的発現遺伝子とした。機能濃縮解析は、RのclusterProfilerパッケージを用いて行った。遺伝子オントロジー（GO）濃縮解析を行い、有意に濃縮された生物学的プロセス（BP）、細胞成分（CC）、および分子機能（MF）カテゴリーを特定した。また、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）パスウェイ濃縮解析を行い、有意に濃縮されたシグナル伝達経路を特定した。濃縮の有意性は超幾何分布検定を用いて評価し、P値はBenjamini-Hochberg法を用いて多重比較補正を行った。補正P値（padj） < 0.05のGO用語およびKEGGパスウェイを有意に濃縮したものとした20,21,22,23}
ウェスタンブロット検出
新鮮なマウス肺組織を採取し、適切な量のラジオ免疫沈降分析（RIPA）溶解バッファーを用いてホモジナイズした。遠心分離後、上清を回収し、BCAタンパク質定量キットを用いてタンパク質濃度を測定した。その後、サンプルをローディングバッファーと混合し、100 °Cで10分間加熱した。タンパク質の分離は、10%ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動（SDS-PAGE）ゲルを用い、200 Vの電流で30分間行った。続いて、タンパク質を300 mAの定電流で30分間、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）膜に電気転写した。膜を5%脱脂乳でブロッキングし、次にβ-Actin (1:1500)、IL-6 (1:1000)、STAT3 (1:800)、p-STAT3 (1:1500)、およびMMP12 (1:800)に対する一次抗体とともに4 °Cで一晩インキュベートした。翌日、膜をTBSTで洗浄し、二次抗体とともに室温で1時間インキュベートした後、さらにTBSTで洗浄した。化学発光基質を用いてタンパク質バンドを可視化し、ImageJソフトウェアを用いてタンパク質定量を行った。
ウェスタンブロット解析は、各実験群から3つの独立した生物学的反復を用いて行われました。タンパク質サンプルは個々のマウス肺組織から調製され、各生物学的反復は1匹の独立した個体を表しています。
統計解析
すべての実験データはGraphPad Prism 9.5を用いて解析した。事前に正規性と分散の均一性の検定を行った。2群間の比較にはStudent's t-testを用い、多群間の比較にはTukeyのポストホック検定を組み合わせた一元配置分散分析（one-way ANOVA）を採用した。P ≤ 0.05を統計的に有意とみなした。
結果
DMSOはマウスにおいてシリカ誘発性肺線維症を軽減する（図 2）
珪肺症モデルにおける病理学的プロセスおよび肺組織の変化に対するDMSOの影響を評価するため、4つの実験群を設定した（図2A）。1ヶ月間にわたり体重変化をモニタリングした。
結果から、珪肺症群のマウスでは体重の継続的な減少が認められたのに対し、Silica+DMSO群では初期に体重減少が見られた後、DMSO投与により回復することが示された（図 2F）。珪砂への曝露から30日後、肺組織を採取し、HE染色（図 2B）およびMasson三色染色（図 2C）を用いて炎症および線維化の変化を評価した。HE染色切片における肺線維症のスコアリングをAshcroft法24を用いて行ったところ、Silica+DMSO群はSilica群と比較して線維化スコアが低いことが明らかになった（図 2D）。さらにMasson染色により、Silica群におけるコラーゲン線維の沈着は広範囲かつ高密度であり、肺組織面積の約40%を占めていた。これは対照群で観察された10%よりも高く（図 2E）、珪砂への曝露が重度の肺線維症を誘発したことが示唆された。対照的に、Silica+DMSO群におけるコラーゲン沈着は20%まで減少しており、DMSOが過剰なコラーゲン蓄積を抑制することで、珪砂誘発性肺線維症を軽減させる可能性が示された。
トランスクリプトーム解析により、シリカ曝露マウスにおけるDMSO処理に関連して差次的に発現する遺伝子が特定された
珪肺症モデルにおけるジメチルスルホキシド（DMSO）の抗炎症および抗線維化効果を調べるため、実験マウスから採取した肺組織サンプルのトランスクリプトーム解析を行った（図 3）。DEGsはlimmaアルゴリズムを用いて特定し、選択基準は|log2(fold change)| > 1.5および補正P値（偽発見率 [FDR]）< 0.05と定義した。
トランスクリプトーム解析の結果、対照群と比較して、シリカ投与群では132個の遺伝子に有意な発現変動が認められ（図3A）、そのうち117個が発現上昇し、15個が発現低下していた。特に、Saa3やMMP12などの遺伝子が著しく発現上昇していた。この発現パターンは、階層的クラスタリングヒートマップ解析（図3C）によってさらに裏付けられ、個々のサンプル間で一貫した遺伝子発現プロファイルが示された。
Silica+DMSO群とSilica群の比較において、合計3,054個の有意な変動発現遺伝子が同定され（図3B）、その内訳は発現上昇遺伝子が1,399個、発現低下遺伝子が1,655個であった。対応するヒートマップ（図3D）から、DMSO投与後に大幅なトランスクリプトームの変化が生じ、Lcn2やMMP12を含む遺伝子の顕著な発現低下が認められた。具体的には、Silica群で発現が上昇していたMMP12、Saa3、Spp1などの主要遺伝子が、Silica+DMSO群では著しく発現低下していた。これらの結果は、DMSOが炎症性および線維化促進性メディエーターの発現を抑制することにより、珪肺症に関連する病理学的変化を軽減させる可能性を示唆している。
IL-6/STAT3/MMP12シグナル伝達軸が、シリカ誘発性肺線維症におけるDMSOの保護効果に関与している可能性がある
発現変動遺伝子（DEG）間の関係を調査するため、トランスクリプトームデータに基づいて遺伝子相互作用ネットワークを構築した（図 4A）。その結果、MMP12がネットワーク内で中心的な位置を占めていることが示唆された。さらに、タンパク質レベルでの潜在的な関連性を調べるため、STRINGデータベースを用いて予測タンパク質相互作用（PPI）ネットワークを作成した（図 4B）。STRING解析により、MMP12と、IL-6、STAT3、SPP1、MMP19を含むいくつかの主要なDEGとの間に、潜在的な機能的関連があることが示唆された。STRINGは異なるソースからのエビデンスを統合しているため、これらの関連性は予測される機能的関係である。
IL-6、STAT3、p-STAT3、およびMMP12のタンパク質発現レベルを定量化するために、ウェスタンブロット分析を行った（図 4C–F）。その結果、コントロール群と比較して、シリカ群ではIL-6およびp-STAT3のタンパク質発現レベルが有意に上昇しており、MMP12のタンパク質発現においても上昇傾向が認められた。DMSO投与後、これら3つのタンパク質の発現レベルは有意に減少した。特筆すべき点として、STAT3の総タンパク質発現量は、すべての実験群において比較的一定であった。
データの可用性：
本研究で生成されたすべてのシーケンシング生データは、Gene Expression Omnibus（GEO）データベースにアクセッション番号GSE311671で登録されている。本研究の生画像は、サプリメントフォルダ（補足ファイル1).
図1: 研究デザインの概略図。 ここをクリックして、この図の拡大版を表示してください。
図 2: DMSOは珪肺症マウスの肺線維症を軽減させる。 (A) 実験デザインの模式図。異なる色の矢印は異なる投与レジメンを表す。 (B) 肺組織のヘマトキシリン・エオジン（HE）染色。倍率200×ではスケールバーは50 µm、倍率400×ではスケールバーは20 µmである。 (C) 肺組織のマッソン染色（青：コラーゲン線維、赤：筋線維）。倍率200×ではスケールバーは50 µm、倍率400×ではスケールバーは20 µmである。 (D) HE染色結果に基づく各群の線維化スコア。n = 8, P ≤ 0.0001。 (E) 各群の肺組織におけるマッソン染色の相対的コラーゲン面積。n = 8, P ≤ 0.0001。 (F) 30日間のマウスの体重変化。データは平均値 ± SEMで示した。多群間のデータ比較は一元配置分散分析（ANOVA）を用い、事後検定にはTukey法を用いた。n = 8, P(time) ≤ 0.0001, P(group) ≤ 0.0001。 N: コントロール群、S: シリカ群、SD: シリカ + DMSO群、D: DMSO群。 こちらのリンクをクリックして、この図の拡大版を表示してください。
図 3: トランスクリプトーム解析により明らかになった、珪肺症を軽減させるDMSOの遺伝子調節。(A,B) シリカ（S）群とコントロール（N）群、およびシリカ + DMSO（SD）群とシリカ（S）群の間で変動した発現遺伝子のボルケーノプロット。(C,D) コントロール（N）群と比較したシリカ（S）群、およびシリカ（S）群と比較したシリカ + DMSO（SD）群のヒートマップ。こちらのリンクをクリックして、この図の拡大版を表示してください。
図 4: DMSOはIL-6およびSTAT3のタンパク質発現を抑制する。 (A) 有意に差次的に発現した遺伝子のネットワーク図。 (B) MMP12および関連遺伝子のSTRINGネットワーク相互作用図。 (C–F) β-Actin、IL-6、MMP12、STAT3、およびp-STAT3のタンパク質発現のウェスタンブロット解析。ウェスタンブロッティングによるβ-Actin、IL-6 (*P = 0.0257, *P = 0.0195)、MMP12 (**P = 0.0013, *P = 0.0318)、STAT3 (P = 0.3205, P = 0.2347)、およびp-STAT3 (*P = 0.0123, **P = 0.0096) タンパク質のグレー値解析。イムノブロッティング解析は3連（n = 3）で実施した。N: コントロール群；S: シリカ群；SD: シリカ + DMSO群；D: DMSO群。 ここをクリックして、この図の拡大版を表示してください。
補足ファイル 1：本研究の生データ。こちらのリンクからファイルをダウンロードしてください。
ディスカッション
珪肺症は、持続的な炎症と進行性の肺線維症を特徴とし、肺機能と患者のQOLを著しく損なう、世界的に最も深刻な職業性肺疾患の一つです25。本研究では、シリカ誘発マウスモデルを用い、早期段階におけるジメチルスルホキシド（DMSO）の潜在的な保護効果を系統的に検討しました。得られた知見は、DMSO治療が炎症細胞の浸潤を抑制し、線維化による病理学的変化を軽減することを示しており、DMSOが珪肺症の初期段階において調節的な役割を果たす可能性が示唆されました。先行する実験研究では、ラットおよびマウスの両方において、DMSOが肺線維症に対して保護効果を発揮することが実証されています。Haschekらは、DMSOが実験動物モデルにおける肺の線維化変化を抑制したことを報告していますが、その基礎となる分子メカニズムは不明なままでした26。これらの知見と一致して、我々のトランスクリプトームおよびタンパク質発現解析により、DMSOが炎症シグナル伝達経路の調節を通じてシリカ誘発肺線維症を緩和する可能性がさらに示唆され、その潜在的な抗線維化活性に関するさらなるメカニズム的な洞察が得られました。
DMSOは、組織透過性の高い極性非プロトン性溶媒であり27、抗炎症作用および鎮痛作用があることが十分に立証されており、間質性膀胱炎、関節リウマチ、変形性関節症を含むさまざまな炎症性疾患に適用されてきました28,29,30。さらに、先行研究において、DMSOは実験動物モデルにおける肺線維症および肺傷害を軽減することが示されており、抗炎症作用およびフリーラジカル消去能を通じて、線維性肺疾患に対して保護効果を持つことが示唆されています26。 分子レベルでは、DMSOはNF-κBおよびMAPKシグナル伝達経路を抑制し、LPS刺激したRAW264.7マクロファージにおけるIL-6の発現を減少させることが報告されています31。なお、高用量のDMSOは全身毒性を引き起こす可能性があり、8 g/kgを超える用量で多臓器不全が報告されているため14、治療効果と毒性を考慮し、低用量の反復投与プロトコルが採用されました。
トランスクリプトーム解析と組織病理学的解析を統合することで、DMSO処理がシリカ曝露マウスにおける肺炎症および線維化を抑制し、それに伴いIL-6の発現が低下することを観察しました。さらに、トランスクリプトームプロファイリングにより、DMSO処理後にMMP12の発現が減少することが示されました。主にマクロファージから分泌されるMMP1232は、TGF-β1、EGR1、CYR61を含む線維化促進経路の調節を通じて、シリコーシス、COPD、およびブレオマイシン誘発肺損傷の線維化進行に関与しているとされています33,34,35。本研究において観察されたMMP12のダウンレギュレーションは、DMSO処理に関連する抗炎症および抗線維化作用にMMP12が関与している可能性を示唆しています。重要な点として、MMP12は線維化の消退過程において過剰な細胞外マトリックス沈着の分解を促進し、それによって組織再構築と瘢痕の除去を促進します36。
マクロファージは、シリカ誘発性肺シリコーシスにおける前炎症性サイトカイン産生の主要な駆動因子である37。活性化されたマクロファージはIL-6およびTNF-αを分泌し、これらが炎症と線維化に寄与する38。IL-6はgp130受容体複合体に結合してJAK–STAT経路、特にSTAT3を活性化し、それによってマクロファージの表現型に影響を与え、前線維化プロセスを促進する39,40,41,42。本研究において、DMSO処理はIL-6、STAT3、およびMMP12の発現レベルを有意に低下させ、DMSOがIL-6/STAT3軸を調節し、間接的にMMP12をダウンレギュレートする可能性が示された。先行研究では、IL-6–STAT3軸がさまざまな肺線維症モデルにおいて中枢的な調節的役割を果たすことが示されており、その持続的な活性化は線維化の重症度および疾患の進行と密接に関連している43,44。STAT3は、炎症反応を線維性リモデリングへと結びつける重要なシグナリングハブであると提案されており、その活性化がMMP12を調節し、転写活性を高める可能性がある45。加えて、STAT3シグナリングはマクロファージの分極に関与し、マクロファージを前炎症性のM1表現型から前線維性のM2表現型へと移行させるが46,47、M2マクロファージはMMP12の主要な細胞源の一つである48。したがって、本研究で観察されたSTAT3とMMP12の同時的なダウンレギュレーションは、DMSOが少なくとも部分的にSTAT3シグナリングの調節を通じてMMP12の発現を抑制している可能性を示唆している。ただし、本研究は主に、トランスクリプトームプロファイリングとin vivoでの検証を組み合わせて、潜在的な分子メカニズムを特定することを目的として設計されたものであることに留意すべきである。IL-6、STAT3、およびMMP12の協調的な変化は、DMSOの抗線維化効果におけるIL-6/STAT3/MMP12シグナリング軸の関与を支持するが、現在のエビデンスでは、STAT3の活性化とMMP12の調節との間の直接的な因果関係は立証されていない。したがって、このシグナリング経路内における直接的な調節相互作用をさらに明らかにするために、追加のメカニズム研究が必要である。
本研究にはいくつかの限界があります。第一に、本研究の結論は、マウス珪肺症モデルにおけるトランスクリプトーム解析と、組織病理学的解析およびタンパク質発現解析を組み合わせた結果に基づいています。これらの知見はIL-6/STAT3/MMP12シグナル軸の関与を支持していますが、STAT3の活性化とMMP12の制御との間の直接的な因果関係を立証するものではありません。第二に、マクロファージを用いたin vitro研究や、IL-6/STAT3経路およびMMP12の遺伝学的または薬理学的操作を用いたレスキュー実験などのメカニズム検証は行われませんでした。さらに、陽性の抗線維化コントロールが含まれていないため、DMSOと既存の治療法との直接的な比較が制限されています。今後、メカニズム検証や、ピルフェニドンやニンテダニブなどの臨床的に関連のある抗線維化薬を組み込んだ研究を行うことで、珪肺症におけるDMSOの分子メカニズムと治療的可能性がさらに明確になるでしょう。
結論として、これらの知見は、DMSOがIL-6/STAT3/MMP12シグナル伝達軸を調節することにより、シリカ誘発性珪肺症におけるマクロファージ介在性の炎症および線維化を軽減することを示唆している。これらの結果は、DMSOの抗線維化作用にIL-6/STAT3/MMP12シグナル伝達軸が関与している可能性を支持する予備的な証拠を提供し、今後の研究における潜在的な分子標的としてMMP12を強調するものである。
開示事項
著者は開示すべき事項はありません。
謝辞
著者らは、安徽省深東生物技術開発有限公司のプラットフォーム、および技術支援をいただいた葛徳勇教授と徐磊氏に心より感謝いたします。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 10% SDS-PAGE | Servicebio | G2177 | |
| BCAタンパク質定量キット | Servicebio | G2026 | |
| C57BL/6Jマウス | Changzhou Cavens Laboratory Animal Co., Ltd. | No: SCXY(Su)2011-0003 | |
| 結晶質シリカ | Sigma Aldrich | No.S5631 | |
| DMSO | Servicebio | GC203006 | |
| IL-6 | Affinity Biosciences | DF6087 | |
| ローディングバッファー | Bioteke | P0015L | |
| MMP12 | Servicebio | GB115475 | |
| p-STAT3 | Servicebio | GB150001 | |
| RIPA溶解バッファー | Servicebio | G2002 | |
| 二次抗体 | Servicebio | GB23303 | |
| 脱脂粉乳 | Servicebio | GC310001 | |
| STAT3 | Servicebio | GB11176 | |
| β-Actin | Servicebio | GB11001 |
参考文献
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