ヒト赤血球代謝シミュレーションと代謝物質一斉測定技術による血液長期保存手法の開発

利用人体红细胞代谢模拟和同时测量代谢物开发长期血液保存方法

• 批准号: 10J04681
• 负责人: 西野 泰子
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J04681/
• 关键词: シミュレーション; メタボローム解析; 赤血球; 保存血液; 代謝; システムバイオロジー

血液保存液PAGGG-M(phosphate-adenine-glucose-guanosine-gluconate-mannose)は保存血の品質保持に必須なATPと2,3-ビスホスホグリセリン酸(2,3-BPG)を6週間に渡って維持可能な保存液として注目を集めている(de Korte et al.,Transfusion,2008)。しかしPAGGG-MがATPを2,3-BPGの減少を阻止するメカニズムは明らかでない。本研究では数理モデルによるシミュレーションとメタボローム解析によってPAGGG-Mが代謝物質を維持するメカニズムの解明を試みた。PAGGG-Mによる保存を再現したモデルでの予測結果から、PAGGG-Mによって保存された赤血球では、1.アルカリ性の環境下でグアノシン代謝が亢進する2.グアノシンの消費によりペントースリン酸回路および解糖系上流部の基質が蓄積する3.蓄積した基質の利用により解糖系後半が活性化する、というメカニズムによって、効率よくATPと2,3-BPGを産生しているという仮説を提示した。さらに、キャピラリー電気泳動-飛行時間型質量分析計によって、ペントースリン酸回路のリボース5リン酸およびリブロース5リン酸、解糖系上流のフルクトース1,6ビスリン酸の蓄積を実験的に確認し、作成した代謝モデルと提唱した仮説の確からしさを実証することができた。以上により、代謝シミュレーションとメタボローム解析の双方向からのアプローチによって、低温保存された赤血球の代謝物質の減少を阻止するメカニズムを明らかにした。この成果は、「in silicoでの予測と網羅的なメタボローム解析により現象を根本から理解・説明する」という新たな方法論によって得られたものであり、血液保存研究に革新的かつ独創的な視点を与えることができたといえる。

Blood preservation solution PAGGG-M (phosphate-adenine-glucose-guanosine-gluconate-mannose) must be used to maintain the quality of blood. It is necessary to maintain the quality of blood by using ATP solution (phosphate-adenine-glucose-guanosine-gluconate-mannose). It is possible that the preservation solution should pay attention to the concentration of acid (de Korte et al.,Transfusion,2008). Please PAGGG-M the ATP, 2pm, and stop the BPG from hearing the news. The purpose of this study is to analyze the mathematical problems of PAGGG-M substitutes in order to understand how to solve the problem. The results of PAGGG-M save and PAGGG-M save show that the red blood cell count, 1. In the environment of sex and sex, there is an increase in the number of people living in the environment. 2. In the process of digestion, the acid loop is used to solve the upstream of the sugar system. In this paper, we use the method to solve the sugar problem in the back half of the sugar system, such as the activation of the sugar, the activation of the sugar, the activation This is the first time-based quantitative analysis of electrophoretic activity. In this way, you can use time-based quantitative analysis to determine whether or not to use acid in the circuit. 5% acid, 5% acid, 5% acid, 5% The above drugs are used to prevent the death of red blood cells from both sides, cryopreservation and red blood cells. The results of the study, the in silico response to the Internet, the analysis of the Internet, the basic understanding and the new methods of the Internet, the innovation of the Blood Preservation Research Institute and the innovation of the Blood Preservation Research Institute.

项目成果

新規血液保存法の開発に向けた赤血球代謝シミュレーションとメタボローム解析

红细胞代谢模拟和代谢组分析用于开发新的血液保存方法

• 发表时间: 2010
• 作者: Nishino;T.;西野泰子
• 通讯作者: 西野泰子

Mathematical modeling of preserved red blood cells towards improvement of blood storage

保存红细胞的数学模型以改善血液储存

• 发表时间: 2010
• 作者: Nishino;T.
• 通讯作者: T.

Prediction of the metabolic alterations in cold-storage erythrocytes by using large-scale and detailed simulation model

利用大规模、详细的模拟模型预测冷藏红细胞的代谢变化

• 发表时间: 2011
• 作者: Nishino;T.
• 通讯作者: T.

アルカリ性保存液が低温保存赤血球の代謝動態に与える影響の予測と検証

碱性保存液对低温保存红细胞代谢动力学影响的预测与验证

• 发表时间: 2011
• 作者: Yachie-Kinoshita;A.;西野泰子
• 通讯作者: 西野泰子

Mathematical modeling and metabolome analysis of preserved red blood cells to wards improvement of blood storage method

保存红细胞的数学建模和代谢组分析对病区血液储存方法的改进

• 发表时间: 2010
• 作者: Nishino;T.
• 通讯作者: T.