血液疾患と輸血ジャーナル

概要

ラットにおける低酸素に対する赤血球マーカーの動態

Ying Zhang、Indrajeet Singh、Wojciech Krzyzanski 氏

目的: エリスロポエチン (EPO) は、低酸素状態に応じて赤血球の生成を制御します。動脈血酸素飽和度が低下すると、腎臓を主な刺激部位とするさまざまな組織で EPO の生成が増加し、EPO 血漿濃度が上昇します。この研究は、ラットにおける低酸素状態とその結果生じる赤血球生成反応の関係を調査することを目的としています。

方法: 室内の低酸素チャンバーは、室内空気を N2 と混合して空気圧を 1 atm に維持することにより、Wistar 雄ラット (N=4) に 6 時間供給される吸入酸素分率 (FiO2) = 10% を調節するように設計されました。血漿と腎臓のサンプルは、低酸素状態への曝露中および曝露後のさまざまな時点で収集されました。腎臓 EPO mRNA、HIF-2α、血漿 EPO 濃度、網状赤血球数、ヘモグロビンが測定されました。上記のマーカーの経時変化と低酸素状態前の値からの変化率を使用して、正常酸素状態での低酸素に対する反応を定量化しました。

結果: ラットの動脈血酸素飽和度は、低酸素状態中に 95% から 60% に低下しました。低酸素状態により、腎臓 EPO mRNA 発現は 6 倍、血漿 EPO 濃度は 10 倍、網状赤血球数は 1.5 倍増加しました。HIF-2α 発現は 1 時間の低酸素状態後に 2.4 倍増加し、1.5 時間後にはベースライン値以下に戻りました。HIF-2α の DNA 結合活性の結果も非常に似ており、0.5 時間で 1.5 倍増加し、その後ベースライン以下になりました。

結論: 6 時間の低酸素状態の後、腎臓 EPO mRNA レベル、血漿 EPO 濃度、網状赤血球数の増加、およびピーク応答の遅延が観察されましたが、これは EPO mRNA 転写の刺激、血漿 EPO の合成、および網状赤血球の放出増加に必要な時間と一致しています。HIF-2α の時間経過で観察された耐性効果は、mRNA 生成のための HIF-2α 媒介シグナルに対抗制御メカニズムが存在することを示唆しています。