エキソソームへのエキスポソーム：高高度の人間におけるエピジェネティックな適応メカニズムを研究するためのツールとしてのエキソソーム

地球上の人間は、広範囲の環境条件に生息しており、一部の環境は、人間の生存にとって他の環境よりも挑戦的です。しかし、人間を含む多くの生き物は、そのような住みにくい、厳しい環境で生きるための適応メカニズムを開発しました。さまざまな困難な環境の中で、酸素の部分的な圧力が低下し、慢性低圧低酸素症が低下するため、高高度の生活は特に厳しいものです。これにより、血液酸素化が不十分になり、ミトコンドリアの好気性酸化呼吸が減少し、反応性酸素種の生成と低酸素誘導性遺伝子発現の活性化が増加します。高高度への適応における遺伝的メカニズムはよく研究されていますが、エピジェネティックなメカニズムの役割に関する研究は限られています。このレビューの目的は、高高度の適応および不適応表現型の背後にあるエピジェネティックなメカニズムを理解することです。低偏差低酸素症は細胞性低酸素症の一種であり、これは重大な低酸素血症患者が被ったものと類似しています。したがって、高高度に調整された先住民集団で動作する適応エピジェネティックシグナルを理解することは、最も成功したエピオネ型をコピーすることにより、低酸素血症患者のシグナル伝達経路を治療的に調節するのに役立つ可能性があります。さらに、低酸素の研究におけるエキソソームに関する現在の情報と、それらを診断ツールとして使用して、高高度に適応した健康なまたはマラダプされた個人のエピゲノームを研究するための診断ツールとして使用しました。

Humans on earth inhabit a wide range of environmental conditions and some environments are more challenging for human survival than others. However, many living beings, including humans, have developed adaptive mechanisms to live in such inhospitable, harsh environments. Among different difficult environments, high-altitude living is especially demanding because of diminished partial pressure of oxygen and resulting chronic hypobaric hypoxia. This results in poor blood oxygenation and reduces aerobic oxidative respiration in the mitochondria, leading to increased reactive oxygen species generation and activation of hypoxia-inducible gene expression. Genetic mechanisms in the adaptation to high altitude is well-studied, but there are only limited studies regarding the role of epigenetic mechanisms. The purpose of this review is to understand the epigenetic mechanisms behind high-altitude adaptive and maladaptive phenotypes. Hypobaric hypoxia is a form of cellular hypoxia, which is similar to the one suffered by critically-ill hypoxemia patients. Thus, understanding the adaptive epigenetic signals operating in in high-altitude adjusted indigenous populations may help in therapeutically modulating signaling pathways in hypoxemia patients by copying the most successful epigenotype. In addition, we have summarized the current information about exosomes in hypoxia research and prospects to use them as diagnostic tools to study the epigenome of high-altitude adapted healthy or maladapted individuals.