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

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。

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。