嚢胞性線維症気道疾患の病因における異常なイオン組成ではなく、周毛膜液層の枯渇の証拠

嚢胞性線維症 (CF) 気道感染の病因は不明です。2つの仮説、「低張性[低塩]/ディフェンシン」と「等張性体積輸送/粘液クリアランス」は、嚢胞性線維症の膜貫通コンダクタンス調節因子を介したイオン輸送の欠陥をCF気道疾患に結びつけることを試みている。これらの仮説を平面および円筒培養モデルで検証したところ、気道表面を裏打ちする液体が低張であるという証拠や、CF 培養と正常培養で塩濃度が異なるという証拠は見つかりませんでした。対照的に、CF気道上皮は異常に高い気道表面液体吸収率を示し、これにより毛様体周囲液体層が枯渇し、粘液輸送が消失した。気道表面から肥厚した粘液を除去できないと、CF 気道感染が始まる可能性があります。これらのデータは、CF 肺疾患の治療はイオン組成の調節ではなく、気道表面の体積 (塩分と水) の回復を目指すべきであることを示しています。

The pathogenesis of cystic fibrosis (CF) airways infection is unknown. Two hypotheses, "hypotonic [low salt]/defensin" and "isotonic volume transport/mucus clearance," attempt to link defects in cystic fibrosis transmembrane conductance regulator-mediated ion transport to CF airways disease. We tested these hypotheses with planar and cylindrical culture models and found no evidence that the liquids lining airway surfaces were hypotonic or that salt concentrations differed between CF and normal cultures. In contrast, CF airway epithelia exhibited abnormally high rates of airway surface liquid absorption, which depleted the periciliary liquid layer and abolished mucus transport. The failure to clear thickened mucus from airway surfaces likely initiates CF airways infection. These data indicate that therapy for CF lung disease should not be directed at modulation of ionic composition, but rather at restoring volume (salt and water) on airway surfaces.