寒冷応答miRNA発現プロファイルによる凍死診断の革新的アプローチ

利用冷响应 miRNA 表达谱诊断冷冻死亡的创新方法

• 批准号: 21K19653
• 负责人: 梅原 敬弘
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: University of Occupational and Environmental Health, Japan (2022)Nagasaki University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19653/
• 关键词: 低体温; microRNA; 診断マーカー; 恒常性維持; 恒常性

凍死における従来の診断は、寒冷暴露により生じるいくつかの所見を組み合わせることで行われてきた。しかし、これらの所見は、一酸化炭素中毒など凍死以外の死因でも認められるため凍死特異的な所見ではない。従って、低体温の分子メカニズムを解明し、凍死診断を補完するための新規分子マーカーを同定することが重要である。そこで本研究は、低体温の分子メカニズムを解明するために、恒常性維持に重要な役割を果たす腸腰筋に着目し、軽度・中等度・重度の低体温ラットモデルを作製し、マイクロアレイ及び次世代シーケンシングを駆使して、体温依存的microRNA（miRNA）及びmRNAの網羅的発現解析及び機能解析を行なった。その結果、miR-203a-3pの発現は、体温の低下に伴い減少し、また、TargetScanによりmiR-203a-3pの発現制御を受けることが予測されたSocs3の発現は、重度の低体温によってのみ有意に増加した。ルシフェラーゼレポーターアッセイは、Socs3の発現がmiR-203a-3pによって調節されていることを示唆した。以前の報告において低体温下で発現減少を示したMex3BとSocs3のsiRNAを用いた発現抑制検討は、Mex3Bの抑制がSocs3発現を誘導し、その後腸腰筋細胞のCaspase活性とATPレベルを変化させることを示唆した。これらの結果は、体温低下に伴いmiR-203a-3pとMex3Bの発現レベルが低下し、それによってSocs3発現が増加することで、腸腰筋細胞のアポトーシスが抑制される可能性があることを示した。従って、miR-203a-3p-Socs3-CaspaseまたはMex3B-Socs3-Caspase軸は、極度の低体温下で恒常性を維持するための生体防御反応の一部であること、またSocs3 は凍死診断を補完するための新規分子マーカーになりうる可能性が示唆された。

The diagnosis of freezing to death and what you see when exposed to cold can be combined. Death from carbon poisoning is not the only cause of death. The molecular mechanism of hypothermia is important for diagnosis of cold. This study aims to elucidate the molecular mechanisms of hypothermia, analyze the expression and function of temperature dependent microRNAs (miRNAs) and mRNA networks, and to determine the mechanisms for the maintenance of homeostasis, the role of important genes in the development of hypothermia, the role of genes in the development of hypothermia, and the role of genes in the development of hypothermia. The results showed that miR-203a-3p was detected, hypothermia was accompanied by a decrease in temperature, TargetScan was detected, miR-203a-3p was detected, Socs3 was detected, and severe hypothermia was intentionally increased. The discovery of miR-203a-3p is a key to the success of this project. Previous reports have shown a decrease in the expression of MEX3B and Socs3 in hypothermia. Inhibition of MEX3B and induction of Socs3 expression have also been reported. These results indicate that hypothermia is associated with decreased miR-203a-3p and Mex3B expression, and increased Socs3 expression is associated with increased inhibition of the expression of miR-203a-3p and Mex3B in intestinal muscle cells. The Mex3B-Socs 3-Caspase axis is part of the biological defense response to maintain homeostasis at extreme hypothermia.

项目成果

Body temperature-dependent microRNA and mRNA expression analysis in rats: rno-miR-203a-3p regulates apoptosis in iliopsoas muscle cells via Socs3 under hypothermia

大鼠体温依赖性microRNA和mRNA表达分析：低温下rno-miR-203a-3p通过Socs3调节髂腰肌细胞凋亡

• 发表时间: 2021
• 作者: Nakamura Mami;Takaso Marin;Takeda Arisa;Hitosugi Masahito;梅原敬弘
• 通讯作者: 梅原敬弘

低体温における恒常性維持機構の分子動態解析

低温过程中稳态机制的分子动力学分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 梅澤 直子;永田 泰大;木口 裕貴;大山 浩之;森田 いずみ;小林 典裕;梅原敬弘
• 通讯作者: 梅原敬弘

凍死診断に有用な分子マーカーの同定及び機能解析

冻死诊断分子标记的鉴定及功能分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Umehara Takahiro;Mori Ryoichi;Murase Takehiko;Tanaka Toshiko;Kasai Kentaro;Ikematsu Kazuya;Sato Hiroaki;梅原 敬弘;梅原敬弘;梅原敬弘;梅原敬弘
• 通讯作者: 梅原敬弘

miR-203a-3p contributes to cell survival of iliopsoas muscle cells via the Socs3-Casp3 axis under severe hypothermia in rats

miR-203a-3p在大鼠严重低温下通过Socs3-Casp3轴促进髂腰肌细胞的细胞存活

• 发表时间: 2022
• 作者: Umehara Takahiro;Mori Ryoichi;Murase Takehiko;Tanaka Toshiko;Kasai Kentaro;Ikematsu Kazuya;Sato Hiroaki;梅原 敬弘
• 通讯作者: 梅原 敬弘