高酸素によるタンパク質発現の変化を同定するためのプロテオミクス

酸素は人間の生命を維持するために必要であり、ミトコンドリアの酸化によるエネルギー生産に使用されます。 酸素の適用は、患者の血液中の飽和度を高めるだけでなく、さまざまな副次的効果ももたらします。 したがって、酸素を吸収して使用する体の能力を損なう病気の治療に使用されます。 しかし、健康な人でも高地に登ると低酸素症になることがあります。 ここでは、高山病が高地脳浮腫や高地肺水腫などの致命的な合併症を引き起こす可能性があります。 低酸素症は悲惨な結果をもたらす可能性があるため、入院前および入院中の多くの状況で高酸素症が許容されることがよくあります。

低酸素症の影響はよく研究されていますが、特に過去 10 年間の出版物は、酸素の適用に関する新しい視点をもたらしました。 末梢血管収縮または収縮性の低下などの病態生理学的変化に加えて、特に細胞レベルでの変化が非常に重要であると思われます。 ここで、さまざまな臓器における酸化ストレスとタンパク質合成の変化が現在の研究の焦点です。

組織におけるタンパク質発現の微分解析 (プロテオミクス) は、高酸素症の負の影響をよりよく理解するための重要なアプローチです。 特に、長期にわたって酸素需要が高い患者にとって、高酸素症中の細胞変化に関する知識は、新しい治療アプローチと合併症の発生率の低下につながります。

現在の分子生物学の研究では、健康なボランティアの尿と血液のサンプルが、酸素に短時間さらされた後、指定された時間に収集されます。 これらのサンプルは、研究後にタンパク質発現の示差分析を使用して分析されます。 この研究の目的は、血液と尿中の特異的に調節されたタンパク質の分析とその後のバイオインフォマティクス処理によって、細胞機能に対する酸素の影響を調査することです。

包含基準と除外基準を確認した後、被験者のバイオメトリック データが収集されます。

短期間の高酸素症の前に、血液と尿のサンプル収集が行われます。 ここで参加者は、無菌条件下で橈側皮静脈から静脈血 5 ml を採取します。 尿サンプルを取得するには、参加者の自発尿が使用されます。 サンプルはすぐに遠心分離され、-80°C で瞬間凍結されます。 短期間の高酸素症の前に肺の機能障害を排除するために、ハンドスパイロメーターを使用して肺機能検査を実施します。

高酸素症を誘発するために、被験者はフェイスマスクを通して 3 時間 100% 酸素を吸入します。

短期間の高酸素症を実行した後、フォローアップ段階が行われます。 この段階では、被験者からの血液および尿サンプルは、高酸素症の直後（T0）、1日目（T1）、3日目（T3）、7日目（T7）、14日目（T14）、21日目（T21 ) および酸素曝露後 28 日目 (T28)。 すべてのサンプルは、収集後すぐに遠心分離され、-80 ° C で瞬間凍結されます。高酸素症による肺障害を除外するために、フォローアップ中に肺活量測定が行われます。

すべての被験者のサンプルが収集された後、プロテオミクスを使用してサンプルの分析が行われます。