論文No3425
Leptin-producing monocytes in the airway submucosa may contribute to asthma pathogenesis
Kaoru Watanabe, Maho Suzukawa, Shizuka Kawauchi-Watanabe, Sayaka Igarashi, ... Ken Ohta
Resp Invest. Volume 61, Issue 1, January 2023, Pages 5-15
＜背景＞
肥満は喘息の発症率と重症度の上昇につながる。
脂肪細胞から分泌されるレプチンなどのアディポカインは、
全身的な炎症を誘発し、気道の炎症を引き起こす。
我々は以前、レプチンが肺線維芽細胞などの炎症細胞と構造細胞の両方を活性化することを報告した。
しかし、喘息患者と健常対照者（HC）におけるレプチンの発現量や反応性の差については、ほとんど知られていない。
本研究では、喘息患者の気道におけるレプチンの発現と起源を調査した。
また、喘息患者および健常対照者の線維芽細胞に対するレプチンの効果を比較した。
＜方法＞
喘息患者および非喘息患者の肺検体を、抗レプチン抗体および抗CD163抗体を用いた免疫組織化学染色により解析した。
ヒト単球におけるレプチンmRNAおよびタンパク質レベルは、
それぞれリアルタイムPCR、ウェスタンブロッティングおよびELISAにより検出した。
フローサイトメトリーにより、喘息患者およびHC肺線維芽細胞のレプチン受容体（Ob-R）発現を解析した。
さらに、サイトメトリービーズアレイとELISAを用いてサイトカインレベルを、
ウェスタンブロッティングを用いて特定のシグナル伝達分子の細胞内リン酸化を測定した。
＜結果＞
喘息検体では、レプチン陽性の炎症細胞が集積しており、
単球やマクロファージが発現する高親和性スカベンジャー受容体であるCD163にも陽性であった。
レプチンの発現は、ヒト血液由来単球において転写およびタンパク質の両レベルで観察された。
Ob-Rの発現、サイトカイン産生、p38マイトジェン活性化プロテインキナーゼの細胞内リン酸化については、
喘息患者およびHC肺線維芽細胞間で有意差は認められなかった。
＜感想＞
コントロールと喘息性線維芽細胞のレプチンに対する反応性が類似していることを明らかにした。
しかし、気道における炎症性レプチン産生単球の蓄積は、喘息の病態に寄与していると考えられる。
Background
Obesity leads to an increase in the incidence and severity of asthma. Adipokines, such as leptin, secreted by adipocytes induce systemic inflammation, causing airway inflammation. We previously reported that leptin activates both inflammatory and structural cells, including lung fibroblasts. However, little is known about the differential leptin expression and responsiveness to leptin in asthmatic individuals and healthy controls (HC). In this study, we investigated the expression and origin of leptin in asthmatic airways. We also compared the effect of leptin on asthmatic and HC fibroblasts.
Methods
Lung specimens from asthmatic and non-asthmatic patients were analyzed by immunohistochemical staining using anti-leptin and anti-CD163 antibodies. Leptin mRNA and protein levels in human monocytes were detected by real-time PCR and western blotting and ELISA, respectively. We used flow cytometry to analyze asthmatic and HC lung fibroblasts for leptin receptor (Ob-R) expression. Further, we determined cytokine levels using cytometric bead array and ELISA and intracellular phosphorylation of specific signaling molecules using western blotting.
Results
Asthma specimens displayed accumulation of leptin-positive inflammatory cells, which were also positive for CD163, a high-affinity scavenger receptor expressed by monocytes and macrophages. Leptin expression was observed at both transcript and protein levels in human blood-derived monocytes. No significant differences were observed between asthmatic and HC lung fibroblasts in Ob-R expression, cytokine production, and intracellular phosphorylation of p38 mitogen-activated protein kinase.
Conclusions
Our findings reveal similar responsiveness of control and asthmatic fibroblasts to leptin. However, the accumulation of inflammatory leptin-producing monocytes in the airway may contribute to the pathogenesis of asthma.