心臓の低酸素適応におけるHypoxia-inducible factor 1の役割

缺氧诱导因子1在心脏缺氧适应中的作用

• 批准号: 13770031
• 负责人: 浅野 功治
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13770031/
• 关键词: 心臓; 低酸素適応; Hypoxia-inducible factor 1

実験動物を、生育可能な程度の低酸素に慢性暴露すると、重度の急性低酸素ストレスに対する心臓の抵抗性が高まる、といういくつかの報告がある。この現象に、生体の低酸素適応に重要な転写因子、Hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1)が関与するのではと考え、以下のように実験を行った。ラットを600hPa(海抜約4,200m相当)の低圧低酸素環境に、30日間暴露した。対照群は、常圧常酸素環境(990〜1,000hPa,海抜約120m)において飼育した。慢性低酸素暴露終了後、摘出灌流心標本を作成して、常酸素灌流で標本を安定させた後、60分間の重度低酸素(0%O_2)灌流,再度の60分間の常酸素灌流中の、左室収縮機能を観察した。また、HIF-1蛋白のサブユニットのうち、低酸素で誘導されるHIF-1αの、左室筋における発現を、低酸素暴露3日後,7日後,14日後,30日後の時点で、Western blot法により観察した。予想に反し、慢性低酸素暴露群の心臓では、急性低酸素灌流中,および再酸素化時の左室拘縮(拡張不全)の程度は、対照群の心臓より強かった。左室筋におけるHIF-1αの蛋白発現は、暴露3日後,7日後,14日後,30日後のいずれの時点においても、対照群に比し有意に増加してはいなかった。このように、過去のいくつかの報告とは異なり、本実験においては、慢性低酸素暴露により心臓の低酸素抵抗性はむしろ低下した。また、本実験における程度の低酸素暴露では、左室筋においてHIF-1が誘導されるという証拠は得られなかった。より強い低酸素暴露によって、左室筋でHIF-1が明白に誘導されるか否か、その際低酸素抵抗性は高まるか否か、検討する必要がある。また、本実験でみられた心臓の低酸素抵抗性低下の機序として、左室筋のHIF-1とは別の因子についても、検討する必要がある。

There are reports of chronic exposure, severe acute hypoacidity, and high heart resistance in animals with low fertility potential. This phenomenon, the organism's low acidity adaptation important factor, Hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1) related to the study, the following is the case Low pressure and low acid environment at 600hPa(sea level is about 4,200 m), 30 days exposure. The environment of normal acid (990 ~ 1,000 hPa, sea level about 120m) is suitable for breeding. After chronic hypoxia exposure, the left ventricular contractile function was observed during reperfusion of 0%O_2 at 60 min after reperfusion of 0%O_2. HIF-1 protein was detected by Western blot at 3 days, 7 days, 14 days, and 30 days after exposure to hypoxia. The degree of left ventricular contraction (incompleteness) during reperfusion and reacidification during acute hypoacidosis was significantly higher than that during chronic hypoacidosis. The protein expression of HIF-1α in the left ventricular tendon increased significantly after 3, 7, 14, and 30 days of exposure. This is the case with chronic hypoacid exposure and hypoacid resistance. The level of hypoacid exposure in the left ventricular muscle was significantly higher than that in the right ventricular muscle. High levels of hypoacid exposure, high levels of HIF-1 in the left ventricular muscle, and high levels of hypoacid resistance are necessary. The mechanism of hypoacid resistance in the left ventricular muscle was discussed.