Exploratory research for neural regeneration after spinal cord injury via ultrasound induced skeletal muscle-released exosomes

通过超声诱导骨骼肌释放外泌体进行脊髓损伤后神经再生的探索性研究

• 批准号: 20KK0227
• 负责人: 藤野 英己
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-10-27 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20KK0227/
• 关键词: エクソソーム; 骨格筋細胞; 超音波照射; マクロファージ; 炎症抑制; 再生; 微小血管; 脊髄損傷; 微小循環; 神経再生; 骨格筋

本研究では微小環境形成に関与すると考えられるエクソソームに焦点を絞り、骨格筋を刺激することで放出されるエクソソームがマクロファージを制御して、脊髄損傷後の運動機能回復に有効であるかを検証することが目的である。 培養骨格筋細胞への超音波照射はIRG1発現を増加させ、メタボロ解析によりイタコン酸の増加が確認された。さらにイタコン酸はNRF2発現を抑制し、IL-1β，IL-6, TNF-αの発現を抑制した。RNA-seq解析により、EV処理後のマクロファージではPI3K-Akt経路およびJAK-STAT経路の活性化が認められた。筋管EVに最も多く含まれるmiRNAはmiR-206-3pで、次いでmiR-378a-3p、miR-30d-5p、miR-21a-5pと続いた。これらの結果から超音波は、IRG1発現のアップレギュレーションを介してイタコン酸の産生を増加させると考えられ、マクロファージにおいて抗炎症効果を発揮した。この抗炎症作用には、PI3K-Akt経路とJAK-STAT経路が関与していることが示唆された。また、細胞外小胞内のmiRNAプロファイルからmiR-206-3p、miR-378a-3p、miR-30d-5p、miR-21a-5pがEVの抗炎症作用に関与している可能性が示唆された。本研究では、筋管由来EVがIRG1-イタコン酸経路を活性化することによりマクロファージの炎症反応を抑制することを明らかにした。尚、国際共同研究先に出向いて実験は新型コロナウィルス感染症の影響を受けて、実現しなかったが、電子メールやwebにより打ち合わせを実施した。

This study で は tiny environment formed に masato and す る と exam え ら れ る エ ク ソ ソ ー ム に focus stranded を り, skeletal muscle を stimulus す る こ と で release さ れ る エ ク ソ ソ ー ム が マ ク ロ フ ァ ー ジ を suppression し て, の movement rehabilitation after injury of spinal marrow に have sharper で あ る か を 検 card す る こ と が purpose で あ る. Culture skeletal muscle cells へ の ultrasound irradiation は IRG1 発 now を raised さ せ, メ タ ボ ロ parsing に よ り イ タ コ ン acid の raised が confirmed requirement by さ れ た. Youdaoplaceholder0 タコ タコ <s:1> acid <e:1> NRF2 shows を inhibition <e:1>, and IL-1β, IL-6, TNF-α <s:1> show を inhibition た た. RNA - seq parsing に よ り, EV 処 after の マ ク ロ フ ァ ー ジ で は PI3K - Akt 経 road お よ び JAK - STAT 経 road の activeness が recognize め ら れ た. The fascia tube EVに is the most <s:1> rich in く containing まれるmiRNA く miR-206-3pで, followed by <s:1> で でmiR-378a-3p, miR-30d-5p, miR-21a-5pと続 た. こ れ ら の results か ら ultrasound は, IRG1 発 is の ア ッ プ レ ギ ュ レ ー シ ョ ン を interface し て イ タ コ ン acid の produce を raised plus さ せ る と exam え ら れ, マ ク ロ フ ァ ー ジ に お い て anti-inflammatory unseen fruit を 発 swing し た. The anti-inflammatory effect of <s:1> <s:1> に に, the PI3K-Akt pathway と, the JAK-STAT pathway が and the <s:1> て る る とが とが are related to された. ま た small intracellular and extracellular の micrornas プ ロ フ ァ イ ル か ら miR - 206-3 p, miR - 378 - a - 3 p, miR - 30 d - 5 p, miR - a - 5 p 21 が EV の antiinflammatory effects に masato and し て い が る possibility in stopping さ れ た. This study で は, reinforced pipe origin EV が IRG1 - イ タ コ ン acid 経 road を activeness す る こ と に よ り マ ク ロ フ ァ ー ジ の anti inflammation 応 を inhibit す る こ と を Ming ら か に し た. Still, international joint research に out first to い て be 験 は new コ ロ ナ ウ ィ ル ス adapting just-in-time inventory の を by け て, be presently し な か っ た が, electronic メ ー ル や web に よ り play ち close わ せ を be applied し た.

项目成果

低圧低酸素環境により誘導される血管新生因子の発現と骨格筋損傷の治癒促進の効果

低压低氧环境诱导血管生成因子的表达及促进骨骼肌损伤愈合的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Badur Un Nisa;天野英紀，藤澤秋子;平林卓巳;近藤浩代，藤野英己;天野英紀，藤澤秋子，中山慧美，Badur Un Nisa，近藤浩代，藤野 英己
• 通讯作者: 天野英紀，藤澤秋子，中山慧美，Badur Un Nisa，近藤浩代，藤野 英己

Metabolic patterns in myotubes after high-intensity ultrasound irradiation

高强度超声照射后肌管的代谢模式

• 发表时间: 2022
• 作者: Xiaoqi Ma;Noriaki Maeshige;Atomu Yamaguchi;Mikiko Uemura;Hiroyo Kondo;Hidemi Fujino
• 通讯作者: Hidemi Fujino

骨格筋の毛細血管退行に対する核酸の抗酸化作用及び血管内皮細胞増殖因子の発現による予防効果

核酸的抗氧化作用和血管内皮生长因子表达对骨骼肌毛细血管退化的预防作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Badur Un Nisa;天野英紀，藤澤秋子;平林卓巳;近藤浩代，藤野英己;橋本渚，宅和美穂，中西亮介，植村弥希子，藤野英己
• 通讯作者: 橋本渚，宅和美穂，中西亮介，植村弥希子，藤野英己

Protective effects of low-intensity exercise on metabolic oxidative capacity and capillarization in skeletal muscle of non-obese diabetic rats

低强度运动对非肥胖糖尿病大鼠骨骼肌代谢氧化能力和毛细血管化的保护作用

• DOI: 10.2220/biomedres.41.227
• 发表时间: 2020
• 期刊: Biomedical Research
• 作者: QATAMISH Mohammad A.;AL-NASSAN Saad M.;KONDO Hiroyo;FUJINO Hidemi
• 通讯作者: FUJINO Hidemi

Acute effects of lactic acid-fermented and enzyme-digested soybean on protein synthesis via mTOR signaling in the skeletal muscle

乳酸发酵和酶消化的大豆通过骨骼肌中 mTOR 信号对蛋白质合成的急性影响

• DOI: 10.1080/09168451.2020.1795810
• 发表时间: 2020
• 期刊: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry
• 作者: Ono Kohei;Tanaka Minoru;Ikeji Takuya;Nakanishi Ryosuke;Hirabayashi Takumi;Tategaki Airo;Kondo Hiroyo;Ishihara Akihiko;Fujino Hidemi
• 通讯作者: Fujino Hidemi