低代謝療法の基盤となる脳から末梢組織への休眠シグナルの解明

阐明从大脑到周围组织的休眠信号，这是低代谢治疗的基础

• 批准号: 21K09045
• 负责人: 大鶴 繁
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09045/
• 关键词: 冬眠; 休眠; 心筋; 低代謝; 救急医療; 低代謝療法; 冬眠; 休眠; 心筋; 低代謝; 救急医療; 低代謝療法

本研究の目的は、天然由来の省エネシステムである休眠から低代謝耐性の原理を学び人間に応用することである。そこで、3年をかけて低代謝療法の基盤となる脳から末梢組織への休眠シグナルの解明に挑戦する。そのために、最も代謝が高い臓器のひとつである心臓に注目し、休眠中の心臓に影響を及ぼす因子を同定することを目指す。心機能や心臓の代謝に影響を及ぼす因子を検証していく上で、心機能をインビトロで評価できることは大きなアドバンテージとなる。そこで、本研究の計画は次の４つのステップから構成した：①インビトロ代謝評価系の開発、②休眠動物から体液の採取、③心筋トランスクリプトームから休眠遺伝子群の検索、④候補分子のインビトロ評価系における検証。①に関しては、マウスのES細胞から心筋分化できる系は整備されているものの、ES細胞由来の心筋と生体の心筋の性質上の違いを鑑みると、生体のマウスの心筋からの初代培養を行うことができることが望ましい。昨年度までに、確立していた成体マウスから心筋細胞を単離する方法を用いて、単離心筋を作成し、さらに複数日わたって培養できる、心筋初代培養系の樹立に注力した。現時点で、３－４日間の拍動心筋を得られるケースもあるが、培養が安定しないため、現在トラブルシューティング中である。さらに、拍動する心筋を培養したまま動画撮影できる顕微鏡システムは既に導入してあり、実際に拍動を捉えられるかは心筋培養が安定したら検証する予定である。②に関しては、飢餓性休眠のマウスや冬眠様状態のマウスから採血を行い、血漿ストックライブラリの作成をすすめている。③に関しては、絶食性休眠とQ神経誘導性休眠のマウスから単離した１心筋細胞遺伝子発現解析を行い、休眠中に発現が上昇する遺伝子群を得た。

这项研究的目的是学习从休眠（一种自然节能系统）中的低代谢抗性原理，并将其应用于人类。因此，在三年的时间里，我们将尝试阐明从大脑到周围组织的休眠信号，这是多余代谢疗法的基础。为此，我们专注于心脏，这是具有最高新陈代谢的器官之一，旨在识别影响休眠心脏的因素。在检查影响心脏功能和心脏代谢的因素时，能够在体外评估心脏功能是一个主要优势。因此，这项研究的计划包括四个步骤：1）体外代谢评估系统的发展，2）从休眠动物中收集体液，3）3）在体外评估系统中搜索从心肌转录组中寻找从心肌转录组中的休眠基因组。关于①，尽管已经开发了能够将心肌与小鼠ES细胞区分开的系统，考虑到生物生物体中来自ES细胞和心肌的心肌性质的差异，但希望能够从生物体中的心肌进行原发性培养。到去年，我们专注于建立一种原发性心肌培养系统，该系统可用于使用从成年小鼠中分离心肌然后培养多天的既定方法来隔离心肌。目前，可以获得脉动心肌3-4天，但是由于文化的不稳定，我们目前正在进行故障排除。此外，已经引入了一个显微镜系统，可让您在孵化脉动心肌时捕获视频，我们将验证一旦心肌培养稳定，就可以捕获节拍。关于②，从饥饿和休眠的小鼠中收集血液，像小鼠一样冬眠，我们正在促进血浆库存库的创建。关于③，从空腹休眠和Q神经诱导的休眠小鼠中分离的单个心肌细胞进行基因表达分析，并获得了在休眠期间表达增加的基因组。