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2023 Fiscal Year Research-status Report

肺移植術後の気道過敏性亢進に関与する非翻訳RNAとその標的分子種の同定

Research Project

Project/Area Number 21K08954
Research InstitutionInternational University of Health and Welfare

Principal Investigator

花崎 元彦  国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (60379790)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 千葉 義彦  星薬科大学, 薬学部, 教授 (00287848)
安藤 祐介  城西大学, 薬学部, 助教 (10805881)
倉橋 清泰  国際医療福祉大学, 医学部, 主任教授 (50234539)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords虚血再潅流傷害 / 肺移植 / 麻酔薬 / マイクロRNA / RhoA/ROCK
Outline of Annual Research Achievements

本研究計画は、肺虚血再潅流傷害後に認められる気管支平滑筋過敏性 (bronchial smooth muscle hyperresponsiveness: BHR) 形成のメカニズムについてmicroRNA (miRNA) あるいはlong non-coding RNA (lncRNA) レベルまで検討を行い、過剰収縮の根幹となるRhoA/ROCK系亢進との関連性を明らかにすることを目標としている。
研究代表者らが開発した細胞レベルで虚血状態を模倣する低酸素下培養システムを利用し、RNA-Seq解析を用いてnon-coding RNAsを含む各種遺伝子発現変動について網羅的解析を試みたところ、低酸素暴露により各種non-coding RNAの発現変動とともにある種のシグナル経路の著明な亢進が認められることを前年度までに確認した。本年度は、低酸素暴露がRhoA/ROCK系に及ぼす影響について検討を行った。
培養ヒト気管支平滑筋細胞 (human bronchial smooth muscle cells: hBSMCs) を通常酸素濃度下 (21% O2) および低酸素条件下 (5% O2および1% O2) にて培養したところ、1% O2暴露によりROCK1およびROCK2のmRNA発現レベルが有意に増大した。一方、RhoA mRNAレベルには発現変化が認められず、RhoAタンパク質発現も正常レベルであり、研究代表者等の過去のin vivo虚血再灌流モデルとの不一致が生じた。
したがって、低酸素状態に加えて、in vivo虚血再灌流時に変動する他の因子がRhoA up-regulationに関与している可能性が考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

おおむね順調に進展していたが、上述の通り、研究代表者らの従来の報告とは一致しないデータが得られ、その再現性確認に想定外の時間を要した。そのため、本研究課題の次年度への延長を考慮した。

Strategy for Future Research Activity

上述の通り、低酸素刺激のみではin vivo虚血再灌流モデルで認められるRhoA up-regulationを再現することができなかった。一方、これまでのRNA-Seq解析結果よりLEPやADN1、MT3等の遺伝子が酸素濃度依存的に増加することも見出しており、これらの遺伝子産物による共刺激がRhoA発現増大に必須である可能性が考えられる。低酸素とこれら因子の共培養条件下で検討を行うことにより、この点について証明していく予定である。

Causes of Carryover

上述の通り、研究代表者らの従来の報告とは一致しないデータが得られ、その再現性確認に想定外の時間を要した。その結果、予算執行計画に遅れが生じたため、次年度使用額が生じた。
(使用計画) 低酸素+他因子(leptinを予定)の条件で暴露したhBSMCより得られたサンプルについて、ウェスタンブロットやリアルタイムPCRなど生化学的解析を行うための消耗品(試薬、抗体)に用いる。

  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Extracellular acidification attenuates bronchial contraction via an autocrine activation of EP2 receptor: Its diminishment in murine experimental asthma2024

    • Author(s)
      Chiba Yoshihiko、Yamane Yamato、Sato Tsubasa、Suto Wataru、Hanazaki Motohiko、Sakai Hiroyasu
    • Journal Title

      Respir Physiol Neurobiol

      Volume: 324 Pages: 104251~104251

    • DOI

      10.1016/j.resp.2024.104251

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Altered renin-angiotensin system gene expression in airways of antigen-challenged mice: ACE2 downregulation and unexpected increase in angiotensin 1?72023

    • Author(s)
      Chiba Yoshihiko、Ito Mana、Ando Yusuke、Ueda Chihiro、Yamashita Michio、Suto Wataru、Ishizaka Shota、Torizuka Ai、Watanabe Chie、Takenoya Fumiko、Hanazaki Motohiko、Sakai Hiroyasu
    • Journal Title

      Respir Physiol Neurobiol

      Volume: 316 Pages: 104137~104137

    • DOI

      10.1016/j.resp.2023.104137

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 低酸素暴露気管支平滑筋細胞におけるleptin産生の亢進2023

    • Author(s)
      石坂勝太、安藤祐介、山﨑智貴、渡辺知恵、酒井寛泰、花崎元彦、千葉義彦
    • Organizer
      第65回日本平滑筋学会総会
  • [Presentation] 低酸素条件下培養細胞を用いた肺移植後気道過敏性に関与する非翻訳RNAの同定2023

    • Author(s)
      花崎元彦、千葉義彦、倉橋清泰
    • Organizer
      第13回国際医療福祉大学学会学術大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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