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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08954/
• 关键词: 虚血再潅流傷害; 肺移植; 麻酔薬; マイクロRNA; RhoA/Rho-kinase; 気道過敏性; 非翻訳RNA

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。

This study aims to investigate the association between long non-coding RNA (miRNA) and RhoA/ROCK hyperactivity after lung deficiency and reperfusion injury in the first and fifth years. In this study, the authors explored the use of non-coding RNAs in cell culture to mimic the hypoglycemic state and the analysis of the network. Human bronchial smooth muscle cells (hBSMCs) were cultured under normal acid concentration (21% O2) and low acid concentration (5% O2). 21% O2 group HIF-1α protein expression is dependent on low concentrations of HIF-1α protein, 5% O2, 1% O2 and HIF-1α protein expression is dependent on high concentrations of HIF-1α protein. RNA-Seq analysis for next generation is performed, enriched terms analysis is performed, 21% group vs. 5% group, 21% group vs. 1% group vs. 5% group, GO: response to hypoxia is highest, and acid concentration is low. The expression of non-coding RNA in the low acid exposure group was increased by increasing the expression of non-coding RNA in the low acid exposure group. In the future, hBSMCs will be further developed to clarify the relationship between the development and function of the pathway enhancement and the development of vascular smooth muscle allergy.

项目成果

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