Exploration of metabolomics associated with disaster-related death: Analysis of metabolome with hypothermia

与灾难相关死亡相关的代谢组学探索：低温代谢组学分析

基本信息

批准号：
22K19664
负责人：
小椋康光
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

風水害や巨大地震などの自然災害を直接的な原因とする災害関連死は異常死ではあるものの、一見すると原因が明らかで、死者数も多数に及ぶことから、死因究明に必要な情報を必ずしも得ていないこともある。本研究では、“災害関連死メタボローム”という概念を着想し、災害関連死の死因究明のために、より定量的かつ定性的なエビデンスを得ることを目的とし、法中毒学の実務を裏付ける学理や技術を体系化するための端緒となる研究を実施することとしている。低体温に対する最初の生体防御反応は、立毛筋の収縮による“鳥肌”であり、続いて骨格筋の震え（shivering）が起こる。さらに低体温が進行すると、意識混濁や意識消失が起こり、エネルギー代謝の低下も生じる。このような病態進行を考え、まずは骨格筋細胞、神経細胞及び肝細胞を由来とする培養細胞を用いた実験を実施した。ヒト肝がん由来細胞を再現的に低温下で培養可能な条件を構築するための実験にまずは着手した。その結果、30℃の低温条件下で培養することにより、不要な細胞死を誘導することなく低温下での応答が観察されることを確かめた。この培養条件下において、メタボロームを高分解能の質量分析計を備えたLC-MSにより解析した。その結果、特定のアミノ酸の増減が確認された。現在、特定のアミノ酸の細胞内濃度が変動する機構を解析している。

因风灾、洪灾、大地震等自然灾害直接造成的灾害死亡虽然属于非正常死亡，但原因一目了然，死亡人数较多，因此并不总是能够获得信息有时不需要调查死因。在这项研究中，我们构思了“灾害相关死亡代谢组”的概念，旨在获得更多定量和定性证据来调查灾害相关死亡原因，我们计划进行研究，这将是该技术系统化的开始。。对低温的第一个生物防御反应是由于立毛肌收缩而产生“鸡皮疙瘩”，随后骨骼肌颤抖。随着体温过低的进一步发展，可能会出现混乱和意识丧失，以及能量代谢下降。考虑到疾病的进展，我们首先使用源自骨骼肌细胞、神经细胞和肝细胞的培养细胞进行了实验。我们开始进行实验，以建立能够在低温下重复培养人类肝癌细胞的条件。结果，我们证实，通过在30°C的低温下培养，可以观察到低温下的反应，而不会诱导不必要的细胞死亡。在这些培养条件下，通过配备高分辨率质谱仪的 LC-MS 分析代谢组。结果，确认了特定氨基酸的增加和减少。目前，我们正在分析细胞内特定氨基酸浓度波动的机制。