生理学的および病理学的条件下で細胞細胞 pH のマッピング
Shuwei Zhang1, Xiaoxin Hu1, Bowen Zhang1
1Translational Research Institute of Brain and Brain-Like Intelligence, Shanghai Fourth People's Hospital, School of Medicine, Tongji University, Shanghai, China; Translational Medical Center for Stem Cell Therapy, Shanghai East Hospital, School of Medicine, Tongji University, Shanghai, China; Shanghai Institute of Stem Cell Research and Clinical Translation, Shanghai, China; Key Laboratory of Neuroregeneration of Shanghai Universities, School of Medicine, Tongji University, Shanghai, China; Stem Cell Research Center, School of Medicine, Tongji University, Shanghai, China.
研究者は,細胞のpHを in vivoで測定するために,トランスゲンマウスを用いて新しい方法を開発しました. このテクニックは 細胞の種類や 糖尿病や癌のような疾患の pHの有意な変化を明らかにします
科学分野:
- 細胞生物学
- 生理学
- 生物化学
背景:
- 細胞 pH (pHc) は細胞機能に不可欠ですが,単細胞解像度での in vivo 測定は困難です.
- 生理学的または病理学的変化の間に特定の細胞のpHc反応の動的理解は難しい.
- Smad5は,pHに依存する核輸出を示すタンパク質で,pHc指標としての可能性を秘めている.
研究 の 目的:
- 細胞のpHcの定量的なin vivo測定のためのトランスジェニックマウスモデルを確立する.
- 様々な細胞タイプと組織における細胞 pHcの異質性をマッピングする.
- 生理学的および病理学的条件に反応するpHcの動態を調査する.
主な方法:
- pHcレポーターシステムとしての構成的なeGFP-Smad5発現トランスジェニックマウスの開発.
- レポーターマウスの主要な細胞タイプにおけるpHcの定量マッピング.
- 細胞型特異的なpHcの安定性を評価するための急性全身酸化とアルカリ化の課題
- 2型糖尿病と腫瘍に関連する病理的微小環境におけるpHcの分析
主要な成果:
- EGFP-Smad5 トランスジェニックマウスの in vivo pHc レポーターアプリケーションの有用性を実証した.
- 組織内の個々の細胞タイプと隣接する細胞間のpHcの有意な異質性を明らかにした.
- 異なるpHc安定型とpHc敏感型の細胞を特定した.
- 2型糖尿病および腫瘍の微小環境における特定の細胞型における反応性または適応性pHcの変化を観察した.
結論:
- 細胞のpHcを in vivoでマッピングするための新しい方法が確立されました.
- 疾患の発症,進行,細胞の可塑性におけるpHcの病理学的関連性を強調した.
- 生理学的および病理学的条件下で細胞のpHcのダイナミックな性質についての洞察を提供した.
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