锌供应机制的缺陷影响顽固性肺病的病理学

阻塞性肺病是顽固性呼吸道疾病的总称，伴有慢性气道炎症和过度粘液潴留，伴有气道阻塞。它们包括慢性支气管炎或肺气肿的慢性阻塞性肺病(COPD)和囊性纤维化(CF)，这是一种以粘液潴留和慢性细菌感染为特征的难治性遗传性疾病。

COPD的主要原因是香烟烟雾，该疾病的全球死亡率现在排在第三位。在日本，估计40岁以上的COPD患者人数约为530万人，这使其成为一种死亡率高的常见疾病。疾病的发生和发展是由允许离子渗入离子通道进入细胞的转运蛋白引起的。COPD被认为涉及上皮钠离子(Na+)通道(ENaC)的过度活化。另一方面，CF是西方国家经常发生的遗传性疾病，由氯离子(Cl-)通道的基因突变引起，称为囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)。

在一段时间内，在肺中过量产生粘液产生基因(例如MUC5AC)在诸如COPD和CF等疾病的发展中是重要的。然而，不清楚为什么在这些肺病中发生这些粘液基因的过量产生，特别是因为它们具有不同的原因，即烟草和遗传。在突破性的工作中，日本熊本大学的研究人员现已明确表明，离子通道ENaC和CFTR的异常降低了人体向肺上皮细胞输送锌离子(Zn2+)的能力。(其中一种锌离子转运因子ZIP2是mRNA剪接功能正常的重要机制。)此外，研究人员还发现COPD和CF肺上皮细胞的mRNA结扎异常，其结果是粘液基因过量产生。换句话说，由于粘液过量产生而产生的疾病反过来是由于对肺上皮细胞的锌供应不足引起的。

通常，锌是一种非常重要的元素，不仅对肺而且对整个身体也是如此。到目前为止，锌在肺部的重要性只能从营养方面来理解。研究人员认为，这一发现是世界上第一个阐明锌如何参与肺部疾病发病的发现，以及它对mRNA调节的影响，这是我们所知道的生命分子之一。这些结果证明阻塞性肺病的锌转运机制本身存在异常。它还表明，仅用锌补充剂不能治疗这些疾病。考虑运输机制的治疗方法也是必要的。