Bioimaging analysis of hypoxic cell death and its cellular defense mechanisms.

缺氧细胞死亡及其细胞防御机制的生物成像分析。

基本信息

  • 批准号:
    15390061
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 7.23万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In single cardiomyocytes isolated from the adult rat, we investigated changes in intracellular oxygen concentration, mitochondrial oxidative metabolism, intracellular ATP concentration, and mitochondrial membrane potential using newly devised fluorescence imaging system. At physiological oxygen concentration (3%-5%),elevating oxygen flux to mitochondria by an uncoupler of oxidative phosphorylation promoted necrotic cell death. Because changes in the mitochondrial membrane potential in these cells were minimum, increases in the oxygen flux appeared to critically affect cell survival in hypoxia. Observed cell death was significantly accelerated after inhibition of creatine kinase (CK). In CK-inhibited cardiomyocytes with elevated oxygen flux, membrane potential was almost abolished in the cell core that is consistent with our previous findings regarding radial gradients of oxygen concentration within a single cardiomyocyte (anoxic cell core). Disruption of mitochondrial membrane potentia … More l in the anoxic core would turn the F_1F_0-ATP synthase (complex V) to an ATPase. If these happen, not only oxidative ATP production would be unable to proceed, but also massive consumption of ATP should break out in mitochondria in the anoxic core. This deficiency of ATP, albeit restricted in the cell core, quickly disturbs ATPase-dependent intracellular regulations of Ca^<2+>, and Ca^<2+> overload leading to cell death would finally commence. However, in the normal cardiomyocyte, the PCr-CK system may supply high energy phosphate from the cell surface (where oxygen is abundant and oxidative ATP production is not hampered) to the oxygen deficit cell core by diffusion. Thus, PCr originally produced in mitochondria near the cell surface would supplement ATP to the mitochondria in the anoxic cell core, so that mitochondrial membrane potential is maintained without electron transport in the respiratory chain. Functional disintegration of the mitochondria and following Ca^<2+> overload could be significantly retarded by this mechanism. Hence, the PCr-CK system may be an intrinsic mechanism that protects respiring cardiomyocytes against hypoxic death. Less
在从成年大鼠分离的单个心肌细胞中,我们使用新设计的荧光成像系统研究了细胞内氧浓度、线粒体氧化代谢、细胞内 ATP 浓度和线粒体膜电位的变化。在生理氧浓度(3%-5%)下,氧化磷酸化解偶联剂提高线粒体氧通量,促进坏死细胞死亡。由于这些细胞中线粒体膜电位的变化最小,因此氧通量的增加似乎严重影响细胞在缺氧条件下的存活。抑制肌酸激酶(CK)后观察到的细胞死亡明显加速。在氧通量升高的 CK 抑制心肌细胞中,细胞核心的膜电位几乎被消除,这与我们之前关于单个心肌细胞(缺氧细胞核心)内氧浓度径向梯度的发现一致。缺氧核心中线粒体膜电位的破坏会将 F_1F_0-ATP 合酶(复合体 V)转变为 ATP 酶。如果发生这种情况,不仅氧化性 ATP 生产无法进行,而且缺氧核心的线粒体中也会发生 ATP 的大量消耗。这种ATP的缺乏,尽管限制在细胞核心,很快就会扰乱ATPase依赖性的细胞内Ca^2+调节,并且Ca^2+超载最终会导致细胞死亡。然而,在正常心肌细胞中,PCr-CK系统可以通过扩散将高能磷酸盐从细胞表面(氧气充足并且氧化ATP的产生不受阻碍)供应到缺氧的细胞核心。因此,最初在细胞表面附近的线粒体中产生的PCr会向缺氧细胞核心的线粒体补充ATP,从而维持线粒体膜电位,而无需呼吸链中的电子传递。该机制可以显着延缓线粒体的功能性分解和随后的Ca 2+ 超载。因此,PCr-CK系统可能是保护呼吸心肌细胞免遭缺氧死亡的内在机制。较少的

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
In vivo oxygen imaging using green fluorescent protein
Genetic oxygen sensor. GFP as an indicator of intracellular oxygenation.
遗传氧传感器。
Aged mouse oocytes fail to readjust intracellular adenosine triphosphate at fertilization.
衰老的小鼠卵母细胞在受精时无法重新调整细胞内三磷酸腺苷。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    D.Shida;J.Kitayama;H.Yamaguchi;K.Hama;J.Aoki;H.Arai;H.Yamashita;K.Mori;A.Sako;T.Konishi;T.Watanabe;T.Sakai;R.Suzuki;H.Ohta;Y.Takuwa;H.Nagawa.;Igarashi H
  • 通讯作者:
    Igarashi H
Aged mouse oocytes fail to readjust intracellular adenosine triphosphates at fertilization
  • DOI:
    10.1095/biolreprod.104.034926
  • 发表时间:
    2005-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Igarashi, H;Takahashi, T;Kurachi, H
  • 通讯作者:
    Kurachi, H
Aged mouse oocytes fail to readjust intracellular ATP at fertilization.
衰老的小鼠卵母细胞在受精时无法重新调整细胞内 ATP。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kudo T;Akiyama M;Kuriyama K;Sudo M;Moriya T;Shibata S.;Igarashi H
  • 通讯作者:
    Igarashi H
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

TAKAHASHI Eiji其他文献

TAKAHASHI Eiji的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('TAKAHASHI Eiji', 18)}}的其他基金

Generation of isolated attosecond pulses by a two-color laser field synthesis
通过双色激光场合成产生孤立的阿秒脉冲
  • 批准号:
    23760057
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Oxygen imaging by quantum dots for detection of intra-tumor hypoxia
量子点氧成像用于检测肿瘤内缺氧
  • 批准号:
    23500520
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A Study of Development and Praxis of Programm for Intervention and Prevention of Violence at School in Germany
德国学校暴力干预和预防方案的制定与实践研究
  • 批准号:
    23730828
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Study on the common culture and curriculum design for a new age -Focusing on a case of school reform in Germany
新时代共同文化与课程设计研究——以德国学校改革为例
  • 批准号:
    18730491
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Comparative Legal Study on Corporate Governance Reform in Japan, EU and Germany
日本、欧盟、德国公司治理改革的比较法律研究
  • 批准号:
    17530070
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A new function of myocardial myoglobin
心肌肌红蛋白的新功能
  • 批准号:
    12670036
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
High resolution 3D visualization of oxygen transport in a single cardiomyocyte.
单个心肌细胞中氧运输的高分辨率 3D 可视化。
  • 批准号:
    09670037
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Adaptation of oxygen transport to cardiac cells in ischemia
缺血时氧气输送至心肌细胞的适应
  • 批准号:
    07670048
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Studies on the elimination of Campylobacter jejuni from the intestine of chicken.
消除鸡肠道空肠弯曲菌的研究。
  • 批准号:
    02454106
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Comparative studies on the immunogenic proteins of animal herpesviruses
动物疱疹病毒免疫原性蛋白的比较研究
  • 批准号:
    02304029
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)

相似国自然基金

SIRT2在灵长类心肌衰老进程中的作用及其机制研究
  • 批准号:
    32000510
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
心衰中miR214调控Junctophilin-2的机制研究
  • 批准号:
    81170225
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    14.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
抑制 miR-21 (微小RNA-21) 过表达对心肌重构和心力衰竭改善和治疗作用的研究
  • 批准号:
    81070128
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
心脏超声造影的安全性研究
  • 批准号:
    30870721
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    31.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
e-Heart仿真平台及关键技术研究
  • 批准号:
    60571025
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
婴儿复杂型先心病无创心内三维虚拟现实诊断方法研究
  • 批准号:
    30371497
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

A HUMAN IPSC-BASED ORGANOID PLATFORM FOR STUDYING MATERNAL HYPERGLYCEMIA-INDUCED CONGENITAL HEART DEFECTS
基于人体 IPSC 的类器官平台,用于研究母亲高血糖引起的先天性心脏缺陷
  • 批准号:
    10752276
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
Synergistically Target Mitochondria for Heart Failure Treatment
协同靶向线粒体治疗心力衰竭
  • 批准号:
    10584938
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
Nitrite Supplementation to Mitigate Fatigability and Increase Function in Long COVID Patients
补充亚硝酸盐可减轻长期新冠患者的疲劳并增强功能
  • 批准号:
    10590380
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
Oxidative Stress and Mitochondrial Dysfunction in Chemogenetic Heart Failure
化学遗传性心力衰竭中的氧化应激和线粒体功能障碍
  • 批准号:
    10643012
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
Deciphering a novel kinase function for adck2 in the heart
破译心脏中 adck2 的新激酶功能
  • 批准号:
    10664070
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
The Use of Blood Cells and Optical Cerebral Complex IV Redox States in a Porcine Model of CO Poisoning with Evaluation of Mitochondrial Therapy
血细胞和光脑复合物 IV 氧化还原态在猪 CO 中毒模型中的应用及线粒体治疗的评价
  • 批准号:
    10734741
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
Understanding the role of the cerebral microvasculature in brain aging
了解脑微血管在大脑衰老中的作用
  • 批准号:
    10719620
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
Oxidant Signaling in Pulmonary Hypertension
肺动脉高压中的氧化信号
  • 批准号:
    10720584
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
Mechanistic Understanding of Hypoxia-Induced Peroxisome loss: Implications for Heart Failure
缺氧引起的过氧化物酶体损失的机制理解:对心力衰竭的影响
  • 批准号:
    10840053
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
Regulatory mechanisms of mitochondrial cristae biogenesis and thermogenic function
线粒体嵴生物发生和产热功能的调节机制
  • 批准号:
    10716595
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 7.23万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了