それは気道から粘液を排出するために咳のために必要なもの

iv xmlns:xhtml=”http://www.w3.org/1999/xhtml図。 1.

肺粘液クリアランスシステム。 ムチンは、気道表面上皮（右下）および粘膜下腺（図示せず）における分泌細胞によって合成される。 分泌されたムチンは、毛様体周囲層を通って上昇し、水および塩と結合して、繊毛の鼓動によって末梢から中央気道に推進される粘液の上にある層を 通常、繊毛は粘液の薄い層を気管の上に、粘液繊毛上皮（扁平上皮で覆われている声帯とは異なり）で覆われている後部交連（右上）の喉頭を通って、咽頭に入り、口からの唾液と混合して食道に飲み込まれる（左）。 咳の間に、中央気道が狭く（中央右）、粘液の球は、彼らが飲み込まれるか、または去痰されている咽頭に直接高速で移動する空気の列によって強制的に推進され、粘液のいくつかの小さな断片は、期限切れの空気（と液滴として移動するために壊れながら20）。 画像提供：テキサス大学MDアンダーソンがんセンター。咳は広範囲に研究されているので、そのメカニズムとそれが発生する力はよく知られています（12）。 咳は、肺を空気で満たすための急速な吸気から始まり、声門の閉鎖、胸部および腹部の呼気筋の収縮により、高い胸腔内圧を生成し、声門の突然の開口部が口から空気を強制的に排出する。 咳をする間、胸腔内圧は200cmH2Oに達することができ、これは気流の原動力（最大8L/s）を提供し、圧縮によって中央気道を狭くする（図10B）。 1、中央右）速度を最大化する（最大28,000cm/sまたは626mi/h）。 これにより、気道からの分泌物および咽喉（咽頭）への分泌物が排出される（図４）。 1、左）、彼らは飲み込まれるか、または去痰することができます。 これまでほとんど全く知られていなかったのは、咳によって生成されるせん断力が気道内の付着粘液とどのように相互作用するかである。この問題に対処するために、Button et al。 (5)まず、接着性粘液が凝集性または接着性の障害のいずれかによって気道壁から分離することができる概念モデルを開発した。 凝集障害は、粘液内のムチンおよび他のポリマーを物理的に破壊することによって接着性粘液の破壊を伴うが、接着障害は、下にある細胞表面のglycocalyxから接着性粘液を分離することを含む（参照の図1を参照）。 5). 次に、接着性粘液層を気道上皮細胞の層から剥離してモデルを試験するのに必要な力を測定するための剥離試験装置を設置した。 このシステムを用いて，粘液の凝集と接着の強さを決定する際のムチン濃度とｐ ｈの役割を評価し，ムチン濃度の影響がこれら二つのパラメータの生理的範囲内でｐ ｈに支配されることを見いだした。 最後に、生理食塩水による粘液水和、ジスルフィド結合を破壊するための還元剤によるムチンポリマー溶解、界面活性剤との凝集および接着の減少などの治療モダリティの効果を評価した。 これらの様式のそれぞれは単独で使用されたとき利点を提供し、水和およびムチンの換散の組合せは特に有効でした。移動性粘液層は、主要な分泌された気道ムチン、Muc5Bが削除されたときの感染、炎症、および閉塞からのマウスの死によって示されるように、哺乳動物の肺の本質的な防御である（13）。 ヒトの健康に対するこの防御の重要性は、MUC5Bの過剰発現対立遺伝子が非常に強く、それが高血圧マラリアの分野で鎌ヘモグロビンの対立遺伝子の頻度と同様に、白人の20％（14）に存在することを選択されているという事実によって強調されている。 鎌状ヘモグロビンと同様に、MUC5B過剰発現対立遺伝子は、おそらくこの大きく複雑な分子（の高レベルを生成するプロテオスタシスストレスによ

MUC5Bの過剰発現が肺線維症で引き起こす問題よりもはるかに一般的なのは、喘息、慢性閉塞性肺疾患（COPD）、嚢胞性線維症（CF）などの気道の閉塞性疾患 喘息では、粘液機能障害は、他の分泌された気道ムチン、MUC5ACの過剰産生と、異常な病原体防御の一部としての炎症に起因する血漿タンパク質の異常な存在によるものが大部分である（16）。 CFでは、粘液機能障害は、適切なムチンの水和および拡張を可能にするために、気道内腔への塩化物および重炭酸塩の輸送が不十分であるためである（17）。 COPDでは、粘液機能障害は、喘息およびCFで作動する機構の組み合わせ、ならびにすべてがタバコの煙によって誘発される毛様体機能障害に起因する（3）。 これらの障害では、粘液の両方が大きな中心気道に蓄積し、小さな末梢気道を塞ぐ。 そのレベルでは、気流が高く、粘液が末梢気道プラグのように集中していないため、中央気道に蓄積された粘液は咳によって比較的効果的に除去さ しかし、小さな気道では、咳の間の気流が末梢から先細りになり、濃縮された粘液が影響を受けるようになる。 喘息を有する被験者におけるx線イメージング研究は、末梢気道粘液プラグが年間（持続することが示されている18）。 中程度の大きさと気管からの距離の気道は、ボタンらのように働く場所である。 （5）が最大の影響を持っている可能性があります。 咳による気道壁に付着した粘液の除去に関与する力の慎重な定義は、これらの力と新しい粘液療法の相互作用の分析と組み合わせて、粘液機能不全（19）の悪影響を最小限に抑えながら、粘液クリアランスである複雑な生物学的防御機構の利点を引き出すことができるようになる。