病態でのサルフェン硫黄含有分子種による代謝シフト機構の解明

阐明病理条件下硫磺含硫分子种类引起的代谢转变机制

• 批准号: 21K05398
• 负责人: 田中 智弘
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences
• 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 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05398/
• 关键词: 活性硫黄分子種; ミトコンドリア; 心筋梗塞; 硫化水素; 心臓スライスイメージング; 硫黄代謝

酸素の欠乏など、代謝が大きく変化する病態において、硫黄代謝の寄与は非常に大きいが、その詳しいメカニズムはほとんど分かっていない。本研究では、反応性の高いサルフェン硫黄を有する硫黄代謝物「活性硫黄分子」が細胞内から検出されることや、それらがミトコンドリアのエネルギー代謝に大きく寄与していること、さらに細胞内では活性硫黄分子のあいだで反応が進行することに着目し、病態における「硫黄代謝シフト」を捉え、そのメカニズムを理解することを目的とする。 そこで、活性酸素の除去など「抗酸化作用」をもつ求核型と、求電子型（酸化型）それぞれの活性硫黄分子の組織内での動態を、特異的なプローブを用いたイメージングによって明らかにし、硫黄代謝シフトを起こす因子の探索・同定を目指すものである。【初年度に実施した研究成果】ミトコンドリアによるエネルギー代謝や硫黄代謝の異常が示唆されており、かつ、病変部位を明瞭に区別できるin vivo疾患モデルとして、マウス心筋梗塞モデルを用いた。マウス冠動脈を結紮後、病態の急性期（術後1週）において、ビブラトームを用いて急性心臓スライス標本を作製し、梗塞領域周辺部位における活性硫黄分子種レベルを蛍光プローブによって評価した。その結果、求核型の活性硫黄分子種（QS10）のレベルは梗塞領域において顕著に減少していた。これに対して、硫化水素（HSip-1 DA）レベルは梗塞領域を中心に左室全体で高くなっていた。これらの結果から、局所的に酸素欠乏に陥った心臓組織では、たしかに梗塞領域における「硫黄代謝シフト」が起こっていることが示唆された。

Acid deficiency, metabolism, abnormal metabolism, sulfur metabolism, abnormal metabolism In this study, the sulfur metabolite "active sulfur molecule" was detected in the cell, and the sulfur metabolite "active sulfur molecule" was detected in the cell. The reason for this is that In this paper, the removal of active acids,"anti-acidification", the determination of karyotype, electronic type (acidification type), and the use of active sulfur molecules in the tissue dynamics, specific, and the exploration and determination of sulfur metabolism factors. [Results of research conducted in the first year] The abnormal metabolism of sulfur and the abnormal metabolism of sulfur are indicated in vivo diseases, diseases and disease sites. After coronary artery ligation, acute stage of disease (1 week after operation), active sulfur molecular species were evaluated in acute heart failure and infarction area. As a result, the karyotype of active sulfur molecular species (QS10) was determined. HSip-1 DA is the highest concentration of sulfur in the left ventricle. The results of this study are as follows: 1. Sulfur metabolism is the most important factor affecting the metabolism of sulfur.