呼吸器疾患は世界の公衆衛生に大きな課題をもたらしており、その根底にあるメカニズムと潜在的な治療介入についての包括的な理解が必要です。 研究者が前臨床調査と臨床転帰の間のギャップを埋めるために努力する中で、努力呼気量（FEV）と努力肺活量（FVC）の正確な評価が、トランスレーショナル関連性を確立するための基礎として浮上しています。
その フレキシベントFX 簡単に装備できます FEV延長 (図 1) は、あらゆる肺疾患モデルの完全かつ包括的な肺機能表現型を提供します。 このアプリケーション ノートでは、前臨床所見を人間の呼吸器の健康に対する具体的な利点に変換する際の FEV 拡張機能の測定の貴重な役割を強調します。
図 1 – FEV 拡張機能を装備した flexiVent FX
喘息では、気道の閉塞と炎症が重要な特徴であり、気道の狭窄と空気流の減少を引き起こします。 FEV と FVC をモニタリングすることは、この閉塞の程度と気管支平滑筋の反応性を評価するのに役立ちます。 文献によると、喘息のさまざまなマウスモデルは、メタコリン攻撃後の FEV と FVC の大幅な減少を示しており、これは気流制限を示しています。1,2.
気管支拡張薬は喘息治療の基礎であり、気管支の平滑筋を弛緩させ、空気の流れを改善することで迅速な症状を緩和します。 動物モデルでメペンゾレートなどの気管支拡張薬を投与する前後のFEVとFVCの変化を測定することで、研究者はそのような治療に対する気道の反応性を評価できます。3.
FEV および FVC 測定により、研究者はデュピルイマブなどの候補薬や肺機能の改善や気道の炎症の軽減における介入の有効性を評価することもできます。4。 デュピルイマブは、前臨床喘息モデルにおける FEV 肺機能低下に対して保護的な役割を果たすことが示されています。4。 動物モデルにおけるこれらの肯定的な結果は、新しい喘息治療法の開発につながる可能性があります。
肺線維症では、肺内に瘢痕組織が蓄積し、肺機能の障害を引き起こします。 線維症のマウスモデルは通常、FEV、FVC、ピーク呼気量（PEF）が減少する制限的なプロファイルを示します。1,5。 これらのパラメーターの改善をもたらす実験的治療は、治療を臨床試験に進めるための強力な理論的根拠を提供する可能性があります。 たとえば、最近の研究では、肺線維症のマウスモデルにおいて、FEVの改善によるALK5阻害の治療効果が確認されました。6.
組織学的、分子的、および画像分析と組み合わせて FEV および FVC をモニタリングすると、肺機能の変化と、線維芽細胞の活性化、コラーゲンの沈着（ヒドロキシプロリン）、炎症などの特定の病理学的特徴を相関させるのに役立ちます。 1,5,7 これは、構造変化と機能障害との関係をより深く理解するのに役立ちます。
図 2 – ブレオマイシン曝露マウスにおける FVC と肺ヒドロキシプロリンの相関関係4
肺気腫は、肺組織の破壊を特徴とする慢性閉塞性肺疾患 (COPD) の一種で、肺機能の低下を引き起こします。 動物モデルで FEV と FVC をモニタリングすることにより、研究者は肺気腫の特徴である肺機能と気流障害の程度を定量的に評価することができます。
気腫マウスは FEV と PEF の低下を示します。 図 3 に見られる閉塞表現型の特徴1,8,9。 これらのパラメータの変化は、研究者が肺気腫がどのように進行するかを理解し、介入研究に最適な時点を決定するのに役立ちます。
図 3 – PPE 肺気腫モデルと比較したブレオマイシン線維症モデルの流量ループ1.
最近の研究では、FlexiVent FEV を活用して洞察力に富んだトランスレーショナル データを得る、肺気腫に対処するための新しい革新的な戦略が検討されています。 最初の研究では、AM80 カプセル化ナノ粒子の治療上の生存可能性が、エラスターゼ誘発性 COPD マウス モデル内で調査されました。10。 Am80 の投与により、呼吸機能 (FEV) が顕著に向上しました。 別の研究では、さまざまな肺機能パラメータ、肺活量、FEV、および静的コンプライアンスに対するCBD-FGF2治療の効果を、異なるグループ間で調査しました。11。 注目すべきことに、CBD-FGF2を投与されたマウスは、未治療群と比較した場合、肺活量の顕著な改善を示しました。 これらの研究は、COPD マウスモデルにおける肺機能低下の軽減における Am80 療法と CBD-FGF2 療法の両方の可能性を強調しています。
タバコや電子タバコへの曝露は、気道の炎症、粘液の生成、肺機能の障害を引き起こす可能性があります。 喫煙曝露後の動物モデルにおける FEV と FVC のモニタリングは、研究者が持続的な曝露が肺機能の持続的な変化と慢性呼吸器疾患の発症にどのように寄与するかを理解するのに役立ちます。
最近の研究では、タバコ、IQOS、または電子タバコの煙への曝露は、煙曝露のマウスモデルにおける肺機能および流量パラメーター (FEV、FVC) に悪影響を及ぼしました。12,13,14。 他の研究では、母親の電子タバコの蒸気への曝露も調査されており、成人した子の持続的な肺機能不全（FEVの低下）と構造的障害が明らかになり、電子タバコの永続的な影響が実証されています。 子宮内で 電子タバコの蒸気への曝露14.
感染症、特に気道に影響を及ぼす感染症は、さまざまな程度の肺の炎症、浮腫、組織損傷を引き起こす可能性があります。 これらのモデルで FEV と FVC をモニタリングすると、これらの感染症が呼吸器系に及ぼす機能的影響を定量化する直接的な方法が提供されます。
最近の肺炎の前臨床研究では、微生物感染症治療への新しいアプローチとしてマイクロRNAベースの再生療法が導入されました。 で 肺炎連鎖球菌 図 302 に示すように、感染マウスでは miRNA-4 治療により肺機能 (FEV、FVC) が改善され、宿主の回復が促進されました。15。 追加の研究では、重複感染したインフルエンザウイルスの前臨床モデルでも同様のFEV/FVCの低下が観察されています。 インフルエンザ菌16.
図 4 – miR-302 はコンプライアンス、FEV、FVC などの肺機能測定を改善します15
粒子状物質、オゾン、揮発性有機化合物などの環境汚染物質は、気道の炎症、酸化ストレス、肺機能の低下を引き起こす可能性があります。 FEV や FVC を含む肺機能パラメータの低下が、吸入ヒ素、カーボン ブラック、オゾン、コバルト、ディーゼル排気粒子の前臨床モデルで報告されています。17,18,19,20.
肺機能データに裏付けられた汚染関連の健康への影響に関する研究は、汚染暴露のリスクについての国民の意識を高め、暴露を軽減する行動の変化を促進するための教育目的に使用できます。
結論として、呼吸器疾患の動物モデルにおける FEV および FVC 測定は、疾患メカニズムの理解、重症度の評価、介入のテスト、およびトランスレーショナル関連性の確立において極めて重要な役割を果たします。 これらのパラメータは、 flexiVent FEV 拡張機能 研究者が基礎研究と臨床実践の間のギャップを埋めるのに役立つ定量的データを提供し、新しい治療法の開発と患者ケアの改善に貢献します。
SCIREQ のナレッジ センターへようこそ。 このセクションでは、ソフトウェアの登録からドキュメントのダウンロード、SCIREQ 出版物の完全なリストまで、すべてを見つけることができます。 SCIREQ システムを最大限に活用するために必要なものすべて。
