糖代謝測定と遺伝子発現プロファイリングを用いた虚血・低酸素耐性の誘導に関する研究

利用葡萄糖代谢测量和基因表达谱诱导缺血/缺氧耐受性的研究

• 批准号: 14770495
• 负责人: 小俣 直人
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: 福井医科大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14770495/
• 关键词: 致死的低酸素負荷; 低酸素耐性誘導; ポジトロン; 糖代謝; 遺伝子発現プロファイリング

本研究において研究代表者らは、軽度低酸素の前処置(preconditioning)による低酸素耐性の誘導と、その誘導に関与する遺伝子発現の変化について検討した。(1)低酸素耐性の誘導に関する組織機能的評価Preconditioningを負荷した実験用ラット(preconditioning(+))、およびpreconditioningを行わない実験用ラット(control)それぞれから脳スライスを作成した。次に、研究代表者らの研究グループが確立した、脳機能画像の基礎的評価を行う実験系であるdynamic position autoradiography techniqueに、糖代謝のトレーサである[^<18>F]2-fluroro-2-deoxy-D-glucoseを適用して、低酸素負荷前後の糖代謝を定量解析した。20分間の低酸素を負荷すると、controlでは糖代謝が負荷前のレベルまで回復せず、不可逆的な傷害が生じたと考えられた。一方preconditioning(+)では、低酸素負荷後の糖代謝はcontrolのそれに比べて有意に高く、低酸素耐性が誘導されたことが確認された。(2)遺伝子発現変化の比較検討Preconditioning(+)およびcontrolのラットそれぞれから、(1)の実験で低酸素耐性の誘導が確認されたfrontal cortexのmRNAを抽出してcDNAプローブを合成した。次に、性状が既知の遺伝子のcDNA断片が、ナイロン膜上にアレイ状に並べられいるメンブレンにハイブリダイズし、遺伝子発現プロファイリングを比較した。Preconditioning(+)においては、150-kDa oxygen-regulated protein、mitochondrial stress-70 protein precursor、heat shock cognate 71-kDa protein、copper-zinc-containing superoxide dismutase 1、manganese-containing superoxide dismutase 2 precursor、vimentin、NADPH-cytochrome P450 reductase、amphiphysinの各遺伝子発現がcontrolより上昇しており、これらが低酸素耐性の誘導に寄与している可能性が示唆された。

This study was conducted on behalf of the researchers to investigate the induction, regulation and evolution of hypoacid tolerance in the preconditioning of hypoacid tolerance. (1)Evaluation of tissue function related to induction of low acid tolerance Preconditioning load is carried out by preconditioning(+), preconditioning load is carried out by preconditioning (control) and preconditioning load is carried out by preconditioning load. In addition, the representative of the research team established the basic evaluation of the functional profile. The system of dynamic position autoradiography technique, the quantitative analysis of <18>glucose metabolism before and after the application of 2-fluroro-2-deoxy-D-glucose, was carried out. 20 minutes of low acid load, control, sugar metabolism, load, recovery, irreversible damage, etc. Preconditioning(+) was used to control glucose metabolism after low acid loading. (2)Comparison of Preconditioning(+) and Control (1) for Gene Expression and Induction of Hypoacid Tolerance and Identification of Gene Expression and cDNA Synthesis of Frontal Cortex In addition, the cDNA fragments of known genes and their characteristics were compared with those of gene expression. Preconditioning(+) indicates the possibility of increasing the production of 150-kDa oxygen-regulated protein, mitochondrial stress-70 protein precursor, heat shock recognize 71-kDa protein, copper-zinc-containing superoxide dismutase 1, manganese-containing superoxide dismutase 2 precursor, vimentin, NADPH-cytochrome P450 reductase, and amphiphysin.

项目成果

N.Omata, et al.: "Hypoxic tolerance induction in rat brain slices following hypoxic preconditioning due to expression of neuroprotective proteins as revealed by dynamic changes in glucose metabolism"Neuroscience letters. 329(2). 205-208 (2002)

N.Omata 等人：“葡萄糖代谢的动态变化揭示了神经保护蛋白的表达，导致缺氧预处理后大鼠脑切片的缺氧耐受性诱导”。