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J-GLOBAL ID：202202235545125163   整理番号：22A1023823

光生体調節は脊髄損傷マウスにおけるNotch1-HIF-1α/NF-κBシグナル伝達経路の阻害によりマクロファージの神経毒性分極を減弱する【JST・京大機械翻訳】

Photobiomodulation Attenuates Neurotoxic Polarization of Macrophages by Inhibiting the Notch1-HIF-1α/NF-κB Signalling Pathway in Mice With Spinal Cord Injury

著者 (17件)： Ma Yangguang (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Li Penghui (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Ju Cheng (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Zuo Xiaoshuang (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Li Xin (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Li Xin (Department of Orthopaedics, 967 Hospital of People’s Liberation Army Joint Logistic Support Force, Dalian, China) ,  Ding Tan (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Liang Zhuowen (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Zhang Jiawei (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Li Kun (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Wang Xuankang (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Zhu Zhijie (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Zhang Zhihao (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Song Zhiwen (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Quan Huilin (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Hu Xueyu (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China) ,  Wang Zhe (Department of Orthopaedics, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi’an, China)
資料名： Frontiers in Immunology (Web)  (Frontiers in Immunology (Web))
巻： 13  ページ： 816952  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7074A  ISSN： 1664-3224  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 脊髄損傷(SCI)は,炎症,酸化ストレス,およびグリア瘢痕形成を含む複雑な病因を伴う壊滅的疾患である。マクロファージは炎症反応の主要メディエーターであり,SCIのエピ中心に分布する。マクロファージは神経毒性および神経保護表現型(古典的および選択的活性化マクロファージまたはM1およびM2マクロファージとしても知られる)を有し,これは炎症誘発性および抗炎症性遺伝子発現と関連する。著者らの以前の研究は,光生物変調(PBM)がM2表現型に向けてSCI領域におけるマクロファージの偏光状態を変化させ,SCIラットの運動機能の回復を促進することを示した。しかし,PBMがSCI修復を促進する機構は,ほとんど定義されていない。この研究は,in vivo照射での移植可能な生体光ファイバによる従来の経皮照射の置換に基づく。目的は,新しい照射パターン下のマウスにおけるSCIに対するPBMの効果とその作用の潜在的メカニズムをさらに調べることであった。PBMを4週間連続して固定SCIの雄マウスに投与し,マウスの運動機能の回復を有意に促進した。マウスのSCIにおけるマクロファージ表現型の解析は,PBMが主にSCI領域におけるマクロファージの神経毒性活性化を阻害し,IL-1αおよびIL-6のような炎症因子の分泌を減少させることを示した。PBMはM2マクロファージに影響を及ぼさなかった。その後,マクロファージとPBM介入の炎症性分極のin vitroモデルを作成した。PBMはVSC4.1運動ニューロンおよび後根神経節(DRG)ニューロン上のM1マクロファージの神経毒性を減弱することを見出した。神経毒性マクロファージに対するPBMの効果および作用の可能性のある機構をRNA配列決定(RNA-seq)を用いて分析し,PBMの主な役割が炎症反応および免疫系過程を調節することを確認した。炎症応答と関連した差次的発現遺伝子(DEG)の解析は,PBMがインターロイキン(IL)-1α,IL-6,シクロオキシゲナーゼ-2(COX-2),および誘導型一酸化窒素シンターゼ(iNOS)のような遺伝子に対して最も重要な調節作用を有し,炎症関連Notch1および低酸素誘導因子-1α(HIF-1α)経路遺伝子に対して明らかな阻害効果を有することを示した。静止状態のマクロファージおよびM2マクロファージにおける遺伝子発現に対するPBMの効果のRNA-seq分析は,有意差を示さなかった(データを示さなかった)。結論として,PBMは,マクロファージの神経毒性分極およびNotch1-HIF-1α/NF-κBシグナル伝達経路に作用することにより炎症メディエーターの放出を阻害することにより,マウスにおけるSCI後のより良好な運動回復を促進した。Copyright 2022 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *分極 ,  ニューロン ,  RNA【核酸】 ,  遺伝子 ,  炎症 ,  消炎作用 ,  表現型 ,  *マウス ,  ラット ,  *マクロファージ ,  遺伝子発現 ,  *脊髄損傷 ,  インターロイキン6 ,  インターロイキン1 ,  病因

著者キーワード (6件)： 光バイオモジュレーション ,  脊髄損傷 ,  炎症反応 ,  マクロファージ ,  分極 ,  Notch1

分類 (2件)： 生体防御と免疫系一般  (ED01010F) ,  細胞生理一般  (EF02010S)

引用文献 (41件)：

• Alizadeh A, Dyck SM, Karimi-Abdolrezaee S. Traumatic Spinal Cord Injury: An Overview of Pathophysiology, Models and Acute Injury Mechanisms. Front Neurol (2019) 10:282. doi: doi: 10.3389/fneur.2019.00282
• Toluse AM, Adeyemi TO. Epidemiology and Clinical Outcomes of Spinal Cord Injuries at a Level II Trauma Centre in Nigeria: A Longitudinal Five Year Study. Int Orthop (2021) 45(3):665-71. doi: doi: 10.1007/s00264-020-04898-y
• Ahuja CS, Wilson JR, Nori S, Kotter MRN, Druschel C, Curt A, et al. Traumatic Spinal Cord Injury. Nat Rev Dis Primers (2017) 3:17018. doi: doi: 10.1038/nrdp.2017.18
• Ahmed A, Patil AA, Agrawal DK. Immunobiology of Spinal Cord Injuries and Potential Therapeutic Approaches. Mol Cell Biochem (2018) 441(1-2):181-9. doi: doi: 10.1007/s11010-017-3184-9
• Sekhon LH, Fehlings MG. Epidemiology, Demographics, and Pathophysiology of Acute Spinal Cord Injury. Spine (Phila Pa 1976) (2001) 26(24 Suppl):S2-12. doi: doi: 10.1097/00007632-200112151-00002

タイトルに関連する用語 (12件)： 生体調節 ,  脊髄損傷 ,  マウス ,  Notch1 ,  HIF-1α ,  NF-κB ,  シグナル伝達経路 ,  阻害 ,  マクロファージ ,  神経毒性 ,  分極 ,  減弱