Involvement of secreted microRNA and carrier exosomes in organ injury after hemorrhagic shock

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K11426
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 増野 智彦 日本医科大学, 医学部, 講師 (00318528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚本 剛志 日本医科大学, 大学院医学研究科, 研究生 (20626270) ; 横田 裕行 日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (60182698) ; 新井 正徳 日本医科大学, 医学部, 講師 (60267127)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 出血性ショック / 腸管リンパ液 / miRNA / エキソゾーム

Outline of Annual Research Achievements

外傷初期診療の進歩にもかかわらず、出血性ショック後に生じる多臓器不全による死亡率は依然高いままであり、その発生機序は未だ解明されていない。これまでの研究により、我々は出血性ショック後に生じる遠隔臓器障害の発生には、腸管血流の低下ならびに虚血腸管から腸間膜リンパ液内に産生される炎症性メディエータが深く関与していることを示してきた。しかし様々な炎症性メディエータが如何にして生理活性を保ったまま安定して遠隔まで運ばれるのかを説明するには至っていない。
本研究では出血性ショック後の遠隔臓器発生機序として、虚血腸管から腸管リンパ液内に分泌され、標的組織で炎症の発現を調節するmicroRNA (miRNA)の関与、およびmiRNAを封入し安定したまま遠隔標的臓器まで運搬するエキソゾームの関与につき研究を行った。miRNAは22塩基程度の蛋白に翻訳されないノンコーディングRNAであり、様々な疾患にて炎症をはじめとする生理活性物質の発現を調整する重要な役割を持つことが示されているが、ショック時の役割についてはこれまでに明らかにされていない。また、miRNAはエキソゾームに封入されることにより、細胞外に分泌されても体液内のヌクレアーゼにより分解されることなく安定して遠隔臓器の細胞まで移動が可能であり、遠隔臓器の標的細胞内で機能を発揮する可能性が考えられる。
健常ラット腸管リンパ液を用い、腸管リンパ液内にmiRNAが存在するのかを検討し、その結果、腸管リンパ液内にはmiRNAが存在し、またその発現パターンは血液中とは異なることを明らかにした。続いて出血性ショックモデルを用いて、出血性ショック後腸管リンパ液内でのmiRNAの発現の分析を行った。