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

肺移植后气道高反应性相关非翻译RNA及其靶分子种类的鉴定

基本信息

批准号：
21K08954
负责人：
花崎元彦
金额：
$ 2.58万
依托单位：
International University of Health and Welfare
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究計画では令和5年度までに、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。本研究では、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、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。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。21% O2群ではHIF-1α タンパク質発現は認められず、5% O2、1% O2と酸素濃度低下に依存したHIF-1α タンパク質発現増加が認められた。次世代シークエンサーを用いたRNA-Seq解析を行い、そのenriched terms解析を行ったところ21%群 vs. 5%群、21%群 vs. 1%群および5%群 vs. 1%群のいずれにおいても “ GO: response to hypoxia” が最上位にヒットし、酸素濃度低下レベルに依存した低酸素応答が確認できた。興味深いことに、低酸素暴露により、ある種の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、タンパク質レベルでの増加も確認できた。今後、hBSMCsにおけるシグナル経路増強メカニズムおよびその機能的役割の解明にも着手して、気管支平滑筋過敏性形成との関連性を明らかにする予定である。

在本研究计划中，到2025财年，我们将使用微小RNA（miRNA）或长链非编码RNA（lncRNA）来研究肺缺血再灌注损伤后观察到的支气管平滑肌高反应性（BHR）形成的机制。 RhoA与ROCK系统激活的关系，这是过度收缩的根本原因。在这项研究中，我们尝试使用首席研究员开发的在细胞水平上模拟缺血条件的缺氧培养系统来全面分析各种基因（包括非编码RNA）表达的变化。培养的人支气管平滑肌细胞（hBSMC）在常氧条件（21% O2）和低氧条件（5% O2 和 1% O2）下培养。在21％O2组中，没有观察到HIF-1α蛋白表达，并且在5％O2和1％O2下观察到依赖于氧浓度降低的HIF-1α蛋白表达增加。使用下一代测序仪和丰富术语分析进行的 RNA-Seq 分析显示，21% 组与 5% 组、21% 组与 1% 组以及 5% 组与 1% 组相比。 “缺氧”是最热门的，证实了缺氧反应取决于氧气浓度下降的水平。有趣的是，由于缺氧，观察到某些非编码RNA表达的变化和某些信号通路的显着增强，以及蛋白质水平的增加。未来，我们计划开始阐明hBSMCs信号通路增强的机制及其功能作用，并阐明其与支气管平滑肌高敏性形成的关系。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Increased Gene expression of CCL2/CCR2 axis in bronchial smooth muscles of allergen-challenged mice

DOI：
10.1016/j.resp.2021.103669
发表时间：
2021-04
期刊：
Respiratory Physiology & Neurobiology
影响因子：
2.3
作者：
Y. Chiba;K. Okumura;Sayuri Tamaki;Yurika Yasuhara;Wataru Suto;M. Hanazaki;Hiroyasu Sakai
通讯作者：
Y. Chiba;K. Okumura;Sayuri Tamaki;Yurika Yasuhara;Wataru Suto;M. Hanazaki;Hiroyasu Sakai