COPD患者の内皮細胞は老化とSASPの増加を示す。だが、吸入ステロイドにより抑制される可能性がある

吸入ステロイド（ICS）はCOPD患者や内皮の老化が特徴的な他のグループ（例えば喫煙者）を心血管系の合併症から、またウイルス性疾患における血管内皮から始まる合併症から守ることができるかもしれない。・・・

酸化ストレスによって活性化されたDNA損傷応答（DDR）は、細胞周期停止、老化またはアポトーシスにつながる。老化した内皮細胞は機能不全に陥り、proinflammatory ‘senescence-associated secretory phenotype’ (SASP)：細胞老化随伴分泌現象(細胞老化した細胞からは，様々な分泌タンパク質(炎症性サイトカイン，ケモカイン，細胞外マトリクス分解酵素などのプロテアーゼ類，増殖因子など)が産生されること)を示し、血管の炎症、アテローム形成、血栓症を促進する。

内皮コロニー形成細胞（ECFC）または血液成長内皮細胞と呼ばれる循環内皮前駆細胞を用いて、喫煙者とCOPD患者ではエピジェネティックな機能障害により内皮の老化が促進されていることを証明し、内皮の老化がCVDの一因であるという概念を支持する

ICSがCOPD患者のECFCにおける老化およびSASPを減少させることを証明し、内皮に対する副腎皮質ホルモンの新しい保護作用のメカニズムを示唆した。

Inhaled corticosteroids reduce senescence in endothelial progenitor cells from patients with COPD

https://thorax.bmj.com/content/early/2022/01/12/thoraxjnl-2020-216807

Cellular senescence ：細胞老化は慢性閉塞性肺疾患（COPD）および心血管疾患の病態生理に寄与している。内皮コロニー形成細胞（ECFC）を用いて、非喫煙者と比較して喫煙者とCOPD患者で老化が加速していることを明らかにした。 

サブグループ解析の結果、吸入コルチコステロイド（ICS）投与中のCOPD患者（n=14、8人）のECFCは、ICS非投与のCOPD患者と比較して、老化（老化関連ベータガラクトシダーゼ活性、p21CIP1）、DNA損傷応答（DDR）マーカー、IFN-γ-誘導性タンパク質-10が著しく低下していることが示唆された。 

ヒト臍帯静脈内皮細胞を用いたin vitroの研究では、酸化ストレスによるDDR、老化、アポトーシスに対するICSの保護作用が示され、副腎皮質ホルモンによる内皮保護作用の分子機構が示唆された。

ICSを使用しているCOPD患者における老化とDNA損傷反応の減少）。

(A）健康な非喫煙者（n=11）、健康な喫煙者（n=6）、COPD患者（n=14、8人はICS投与中）のECFC試料で、細胞老化のマーカーとして老化関連β-ガラクトシダーゼ活性を評価した。喫煙者とCOPD患者のECFCは、非喫煙者に比べて老化が進んでいた（Kruskal-Wallis検定とDunnの多重比較検定）。ICSを受けているCOPD患者のECFCは、ICSを受けていないCOPD患者のECFCと比較して、老化の抑制を示した；マン・ホイットニーのU検定（グラフA-右パネル）；（スケールバー100µm）。

(B）COPD患者のECFCにおいて、p21のmRNAレベルをリアルタイムPCRで測定した（n＝11、ICS投与5人）。リボソームタンパク質L13aが正規化に用いられた。

(C) p21タンパク質レベルは、ウェスタンブロッティングによって定量化した。 α-チューブリンは、正規化のために測定した（各グループでn=3）。

(D）p21（シアン、左パネル）およびp16（シアン、右パネル）についてのCOPD-ICS対COPD-no ICS患者からのECFCの免疫蛍光染色の代表的画像である。核染色にはDAPI（青）、内皮マーカーにはVE-カドヘリン（マゼンタ）を使用した。

(E）DNA損傷は、53BP1（緑）およびγ-H2AX（赤）の免疫蛍光染色により評価した（各群n＝3）。

核マーカーとしてDAPI（青）、内皮マーカーとしてVE-カドヘリン（マゼンタ）を使用した。核あたりの明瞭な核免疫蛍光巣（矢印参照）の数は、63倍の対物レンズを用いて、少なくとも5枚のz-stack画像と20個の細胞でカウントした（スケールバー＝20µm）。Mann-Whitney U test; ****P<0.0001; COPD, 慢性閉塞性肺疾患; ECFC, 内皮コロニー形成細胞; ICS, 吸入副腎皮質ステロイド.

ICSを使用しているCOPD患者における老化とDNA損傷反応の減少）。

(A）健康な非喫煙者（n=11）、健康な喫煙者（n=6）、COPD患者（n=14、8人はICS投与中）のECFC試料で、細胞老化のマーカーとして老化関連β-ガラクトシダーゼ活性を評価した。喫煙者とCOPD患者のECFCは、非喫煙者に比べて老化が進んでいた（Kruskal-Wallis検定とDunnの多重比較検定）。ICSを受けているCOPD患者のECFCは、ICSを受けていないCOPD患者のECFCと比較して、老化の抑制を示した；マン・ホイットニーのU検定（グラフA-右パネル）；（スケールバー100µm）。

(B）COPD患者のECFCにおいて、p21のmRNAレベルをリアルタイムPCRで測定した（n＝11、ICS投与5人）。リボソームタンパク質L13aが正規化に用いられた。

(C) p21タンパク質レベルは、ウェスタンブロッティングによって定量化した。 α-チューブリンは、正規化のために測定した（各グループでn=3）。

(D）p21（シアン、左パネル）およびp16（シアン、右パネル）についてのCOPD-ICS対COPD-no ICS患者からのECFCの免疫蛍光染色の代表的画像である。核染色にはDAPI（青）、内皮マーカーにはVE-カドヘリン（マゼンタ）を使用した。

(E）DNA損傷は、53BP1（緑）およびγ-H2AX（赤）の免疫蛍光染色により評価した（各群n＝3）。核マーカーとしてDAPI（青）、内皮マーカーとしてVE-カドヘリン（マゼンタ）を使用した。

核あたりの明瞭な核免疫蛍光巣（矢印参照）の数は、63倍の対物レンズを用いて、少なくとも5枚のz-stack画像と20個の細胞でカウントした（スケールバー＝20µm）。Mann-Whitney U test; ****P<0.0001; COPD, 慢性閉塞性肺疾患; ECFC, 内皮コロニー形成細胞; ICS, 吸入副腎皮質ステロイド.