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Glucocorticoids suppress fibroblast apoptosis in an in vitro thermal injury model

Matsuura, Yoshitaka 京都大学 DOI:10.14989/doctor.r13452

2021.11.24

概要

熱傷の深達度は臨床的に重要であり、治療方法に直結する。皮膚全層に至る損傷は、3度熱傷と言われ、デブリードマンや植皮術といった手術的治療が中心となる。一方、真皮への部分的な熱傷は2度熱傷と言われ、浅達性と深達性に分けられる。浅達生2度熱傷は瘢痕形成することなく、2週間以内に治癒する。深達性2度熱傷や3度熱傷のような深い熱傷では、治癒に時間を要し、治癒後も皮膚の瘢痕が生じる。月醇性瘢痕や瘢痕拘縮は、整容的にも機能的にも障害を残しやすい。また、熱傷は経時的に深くなることがあり、これはburn wound progressionまたはconversionと呼ばれる。もし、この現象を抑えることができれば、治癒期間を短縮し、瘢痕形成を最小限にすることができる可能性がある。これまで編能学的な研究が行われ、進行する原因として炎症の持続、微笑血管の閉塞、血流の低下が述べられてきた。しかし、未だメカニズムの解明には至っていない。今回、これを解明する一手段として、細胞そのものに着目し、真皮を構成する主な細胞である繊維芽細胞に熱を加えるオリジナルのvitro鵬モデルを作成し、細胞の変化を調べた。

　細胞は、ラットの背部の皮膚を採取し、培養した線維芽細胞を用いた。カバーガラス上に細胞を撕重し、熱傷作成装置を用いて41℃、46℃、55℃の温度設定で30秒間熱を加えた。予め、熱傷モデルの再現性を確認するために、熱を加えてからの温度の経時的変化を調べておいた。いずれも約5秒で最大温度に到達し、同一の温度設定では差異がないことを確認した。そして、まず、熱を加えてからの24時間後の生細胞と死細胞の観察を行った。温度が上昇すれば、生細胞が減少し、死細胞が増加する結果が得られた。次に、生細胞、ネクローシス、アポトーシスについてそれぞれの温度での定量を行った。温度上昇により生細胞は減少し、ネクローシスは増加した。一方、アポトーシスは中間のである46℃で多い結果が得られた。

　次に、アポトーシスを抑制できるかどうかを検証するために、アポトーシスの多いモデル(46℃30秒の設定)でグルココルチコイドの一種であるベタメタゾンを熱傷直後に添加して、24時間後の観察を行った。生細胞、ネクローシス、アポトーシスについてベタメタゾン群とコントロール群で比較したところ、ネクローシスは2群間で有意な差はなかったが、生細胞はベタメタゾン群で有意に多く、アポトーシスはベタメタゾン群で有意に少ない結果が得られた。このことより、熱傷の線維芽細胞のアポトーシスは、ベタメタゾンにより抑制され、生細胞を多く残せる可能性が示唆された。

　ステロイドの皮膚への投与はアトピー性皮膚炎に代表されるように炎症を抑える目的で使用される。同様に、熱傷創へのステロイド軟膏の使用も、抗炎症目的で用いられ、2度熱傷に有効であったとの報告がある。本研究ではグルココルチコイドの使用による抗アポトーシス効果により、真皮の主要構成細胞である線維芽細胞を多く残すことができた。さらなる検証には非臨床研究の追加及び臨床研究が必要であるが、グルココルチコイドによるアポトーシス抑制効果はburn wound progressionの予防に寄与する可能性があると考えられた。

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