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Evaluation of recovery from hypoxic tissue damage in perioperative management

Research Project

Project/Area Number 19K09344
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55050:Anesthesiology-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Kawamae Kaneyuki  山形大学, 医学部, 教授 (70254026)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 後藤 薫  山形大学, 医学部, 教授 (30234975)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords細胞内情報伝達機構 / ジアシルグセロールキナーゼ / 低酸素応答 / エネルギーセンサー / AMPK / ATP / 低酸素 / リン脂質代謝酵素 / ATPセンサー / LKB1 / TAK1 / ジアシルグリセロールキナーゼ / HIF1α / SIRT1 / NF-kB / 免疫応答 / 生体侵襲
Outline of Research at the Start

交通事故や脳卒中等の周術期管理において、損傷を受けた脳や臓器の生体応答は、急性期離脱後の回復を大きく左右すると考えられ、その評価は重要である。その際、血圧や血ガス等の変動をモニターするのみならず直接、生体細胞を解析対象とした生体応答の評価法を確立することができれば、周術期管理に非常に有用と思われる。本研究では、臓器損傷に対する生体応答を、血管破綻による血流障害によって生じる「低酸素に対する生体応答」、組織損傷によって作動する「炎症応答の主要転写因子NFkB経路」の2つの生存シグナルを評価項目として解析することにより、臓器損傷時の生体侵襲応答評価を行い、臨床現場の管理に役立てたいと考える。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we examined the functional implications of zeta type diacylglycerol kinase (DGKζ), a family of second messenger DG-metabolizing enzyme, after 1% hypoxic insults. Of hypoxia-responsive molecules, induction of hypoxia-inducible transcription factor HIF1alpha was attenuated. In addition, NAD-dependent deacetylase SIRT1 and NAD were also downregulated, suggesting that energy saving mechanism is not working. On the other hand, energy sensor AMPK was activated (increased phosphorylation) by upstream kinase TAK1. Since ATP level was increased by 1.2-fold after hypoxia, activation mechanism of energy sensor AMPK was dysregulated in DGKζ-KO cells. These results suggest that DGKζ deficiency results in suppressed prosurvival response via HIF1alpha and SIRT1 together with dysregulation of energy sensing system via AMPK.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

損傷を受けた脳や臓器の生体応答は、急性期離脱後の回復を大きく左右すると考えられ、その評価は重要である。生体細胞を解析対象とした生体応答の評価法を確立することができれば、周術期管理に非常に有用と思われる。本研究では、臓器損傷に対する生体応答を、血管破綻による血流障害によって生じる「低酸素に対する生体応答」として捉え、種々の細胞・動物モデルを用いてその評価法を検討した。これらの研究結果は、将来的に臨床現場における生体侵襲応答評価法を確立するのに役立つものと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ボローニア大学(イタリア)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] DGKζ depletion attenuates HIF-1α induction and SIRT1 expression, but enhances TAK1-mediated AMPKα phosphorylation under hypoxia2020

    • Author(s)
      Akimoto Ryo、Tanaka Toshiaki、Nakano Tomoyuki、Hozumi Yasukazu、Kawamae Kaneyuki、Goto Kaoru
    • Journal Title

      Cellular Signalling

      Volume: 71 Pages: 109618-109618

    • DOI

      10.1016/j.cellsig.2020.109618

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nucleosome assembly proteins NAP1L1 and NAP1L4 modulate p53 acetylation to regulate cell fate.2019

    • Author(s)
      Tanaka T, Hozumi Y, Martelli AM, Iino M, Goto K
    • Journal Title

      BBA Molecular Cell Research

      Volume: 1866 Issue: 12 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.bbamcr.2019.118560

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] DGKε欠損マウスにおける適応熱産生機構の解析2021

    • Author(s)
      中野知之、後藤薫
    • Organizer
      第127回日本解剖学会総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] DGKζ欠失はDNA修復の機能不全をもたらす2020

    • Author(s)
      田中俊昭、後藤薫
    • Organizer
      第125回日本解剖学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] DGKζ AND ENERGY METABOLISM2019

    • Author(s)
      Kaoru Goto, Ryo Akimoto, Tomoyuki Nakano, Toshiaki Tanaka
    • Organizer
      60th INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON “BIOLOGICAL REGULATION AND ENZYME ACTIVITY IN NORMAL AND NEOPLASTIC TISSUES
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] DGKζ 結合タンパク NAP1-like proteins による p53 アセチル化修飾は細胞増殖と細胞死を制御する2019

    • Author(s)
      田中 俊昭、後藤 薫
    • Organizer
      第65回日本解剖学会 東北・北海道地方会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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