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J-GLOBAL ID：202202260953238232   整理番号：22A1030608

糖尿病性心筋症におけるハブ遺伝子の同定と解析:ミトコンドリア代謝とSTZ誘発心筋機能障害におけるチトクロームP4501A1の潜在的役割【JST・京大機械翻訳】

Identification and Analysis of Hub Genes in Diabetic Cardiomyopathy: Potential Role of Cytochrome P450 1A1 in Mitochondrial Metabolism and STZ-Induced Myocardial Dysfunction

著者 (11件)： Chen Yinliang (College of Life Sciences, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, China) ,  Yang Jinbao (College of Life Sciences, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, China) ,  Wang Ying (College of Life Sciences, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, China) ,  Shen Weike (College of Life Sciences, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, China) ,  Liu Jinlin (College of Life Sciences, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, China) ,  Yuan Meng (College of Life Sciences, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, China) ,  Hao Xiaoyu (College of Life Sciences, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, China) ,  Zhong Li (College of Life Sciences, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, China) ,  Zhong Li (College of Osteopathic Medicine of the Pacific, Western University of Health Sciences, Pomona, CA, United States) ,  Guo Rui (College of Life Sciences, Institute of Life Science and Green Development, Hebei University, Baoding, China) ,  Guo Rui (The Key Laboratory of Zoological Systematics and Application, College of Life Sciences, Hebei University, Baoding, China)
資料名： Frontiers in Cardiovascular Medicine (Web)  (Frontiers in Cardiovascular Medicine (Web))
巻： 9  ページ： 835244  発行年： 2022年 
JST資料番号： U7061A  ISSN： 2297-055X  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： 糖尿病性心筋症(DCM)は糖尿病患者における死因である。しかし,その分子機構はまだ明確ではなく,診断のための均一な標準はない。本研究の目的は,DCMの心室における差次的発現遺伝子(DEG)のスクリーニングと分析を通してDCMの病因と潜在的治療標的を発見することであり,DCM誘発心筋機能不全における主要ハブ遺伝子の役割を試験することである。データセットGSE4745とGSE6880をGEOデータベースからダウンロードした。差異分析,視覚分析,クラスタ分析および濃縮分析を,R言語,pythonスクリプトおよびバイオインフォマティクスソフトウェアを用いて行い,続いてハブ遺伝子を得るために蛋白質-蛋白質相互作用(PPI)ネットワークの構築を行った。DCMモデルは,オスマウスへのストレプトゾシン(STZ)注射によって確立された。心臓機能およびハブ遺伝子の発現を,心エコー検査およびリアルタイム定量的ポリメラーゼ連鎖反応(RT-qPCR)を用いて検討し,続いて複数の統計解析を行った。バイオインフォマティクスの結果は,ミトコンドリア機能障害,脂質代謝障害およびコラーゲン合成の低下がDCM発生の主因であることを示した。特に,チトクロームP4501A1(CYP4501A1)酵素をコードするハブ遺伝子Cyp1a1は相互作用ネットワークにおいて最も高い連結性を有し,ミトコンドリアホメオスタシス及びエネルギー代謝と関連する。それは内因性または外因性基質の酸化において決定的役割を果たす。著者らのRT-qPCR結果は,心室Cyp1a1 mRNAレベルが正常対照に比べてDCMモデルにおいてほぼ12倍アップレギュレートされ,糖尿病個人における異常な心機能と相関することを確認した。ミトコンドリアにおけるCYP4501A1蛋白質発現も糖尿病心臓で増加した。しかし,DCMのマウスの心室におけるコラーゲン発現における有意な変化は見られなかった。本研究はDCMの病因を理解するためのコンパクトなデータ支援を提供した。CYP4501A1はDCM治療の潜在的候補標的と考えられる。追跡調査動物と臨床検証は,さらに調査する必要がある。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： 相互作用 ,  ネットワーク ,  酵素 ,  mRNA ,  *遺伝子 ,  コラーゲン ,  心室 ,  *糖尿病 ,  マウス ,  *ミトコンドリア ,  ホメオスタシス ,  ソフトウェア ,  病因 ,  定量的PCR法
準シソーラス用語： バイオインフォマティクス , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： ハブ遺伝子 ,  CYP4501A1 ,  糖尿病性心筋症 ,  ミトコンドリア代謝 ,  心臓機能

分類 (3件)： 代謝異常・栄養性疾患一般  (GD05010J) ,  循環系の疾患  (GJ03000C) ,  循環系の基礎医学  (GJ01020K)

引用文献 (55件)：

• Jia G, Hill MA, Sowers JR. Diabetic cardiomyopathy: an update of mechanisms contributing to this clinical entity. Circ Res. (2018) 122:624-38. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.117.311586
• Dillmann WH. Diabetic cardiomyopathy. Circ Res. (2019) 124:1160-2. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.118.314665
• Xu Z, Sun J, Tong Q, Lin Q, Qian L, Park Y, et al. The role of ERK1/2 in the development of diabetic cardiomyopathy. Int J Mol Sci. (2016) 17:2001. doi: 10.3390/ijms17122001
• Guo R, Hua Y, Rogers O, Brown TE, Ren J, Nair S. Cathepsin K knockout protects against cardiac dysfunction in diabetic mice. Sci Rep. (2017) 7:8703. doi: 10.1038/s41598-017-09037-z
• Graneli C, Hicks R, Brolen G, Synnergren J, Sartipy P. Diabetic cardiomyopathy modelling using induced pluripotent stem cell derived cardiomyocytes: recent advances and emerging models. Stem Cell Rev Rep. (2019) 15:13-22. doi: 10.1007/s12015-018-9858-1

タイトルに関連する用語 (11件)： 糖尿病性心筋症 ,  ハブ ,  遺伝子 ,  同定 ,  解析 ,  ミトコンドリア ,  代謝 ,  誘発 ,  心筋機能障害 ,  チトクロームP4501A1 ,  役割