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Uremic sarcopenia induced by uremic toxins in chronic kidney disease

Research Project

Project/Area Number 16K09599
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Kidney internal medicine
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Sato Emiko  東北大学, 薬学研究科, 助教 (20466543)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 信行  東北大学, 薬学研究科, 准教授 (40588456)
森 建文  東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (40375001)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsサルコペニア / 腸内細菌叢 / 腎不全 / 尿毒素 / 抗酸化応答 / インスリン抵抗性
Outline of Final Research Achievements

Sarcopenia is associated with increased morbidity and mortality in chronic kidney disease (CKD). Pathogenic mechanisms of skeletal muscle loss in CKD remains unclear. Renal dysfunction results in the accumulation of various uremic toxins in the circulation. The accumulation of uremic toxins has been proposed as a contributing factor for sarcopenia in CKD. In this study, we examined the association between uremic toxins and sarcopenia using myoblast cell line C2C12, adenine-induced renal failure model mouse, and CKD patients. From our results, it indicated that uremic toxin indoxyl sulfate is a pathogenic factor for sarcopenia in CKD. Futhermore, we revealed that causative pathological mechanism of uremic sarcopenia is metabolic alteration causes ATP shortage in muscle cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

CKDは高血圧や糖尿同の生活習慣病などを原因として慢性的に徐々に腎機能が低下する病態であり、国民病になっている。CKD患者では筋量が低下しやすく、寝たきりや死亡リスクも高める。しかし、CKD患者で筋力が低下する原因は明らかではなく、予防・治療法がないのが現状である。本研究では、尿毒素が筋細胞内の代謝変化を引き起こし、そのことがCKDにおける筋量低下の引き金になっていることを明らかにした。この結果は、CKD患者における筋量低下を抑制する新たな予防法や治療法の開発につながることが期待され、またCKD以外にも加齢、がん、炎症性疾患などほかの原因による筋萎縮の病態解明への寄与も期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Urinary angiotensinogen excretion level is associated with elevated blood pressure in the normotensive general population.2018

    • Author(s)
      Sato E, Wang AY, Satoh M, Nishikiori Y, Oba-Yabana I, Yoshida M, Sato H, Ito S, Hida W, Mori T
    • Journal Title

      Am J Hypertens

      Volume: - Issue: 6 Pages: 742-749

    • DOI

      10.1093/ajh/hpy020

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Impact of the oral adsorbent AST-120 on organ-specific accumulation of uremic toxins: LC-MS/MS and MS imaging techniques2018

    • Author(s)
      Emiko Sato, Daisuke Saigusa, Eikan Mishima, Taeko Uchida, Daisuke Miura, Tomomi Morikawa-Ichinose, Kiyomi Kisu, Akiyo Sekimoto, Ritsumi Saito, Yuji Oe, Yotaro Matsumoto, Yoshihisa Tomioka, Takefumi Mori, Nobuyuki Takahashi, Hirosi Sato, Takaaki Abe, Toshimitsu Niwa, and Sadayosi Ito
    • Journal Title

      Toxins

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 19-33

    • DOI

      10.3390/toxins10010019

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Metabolic alterations by indoxyl sulfate in skeletal muscle induce uremic sarcopenia in chronic kidney disease2016

    • Author(s)
      Sato E, Mori T, Mishima E, Suzuki A, Sugawara S, Kurasawa N, Saigusa D, Miura D, Morikawa-Ichinose T, Saito R, Oba-Yabana I, Oe Y, Kisu K, Naganuma E, Koizumi K, Mokudai T, Niwano Y, Kudo T, Suzuki C, Takahashi N, Sato H, Abe T, Niwa T, Ito S
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 36618-36618

    • DOI

      10.1038/srep36618

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 腎不全マウスの腸内細菌叢と腸内腐敗物の変化とAST-120による影響2018

    • Author(s)
      佐藤恵美子、細見 晃司、三枝大輔、堰本晃代、國澤 純、丹羽 利充、佐藤博、高橋信行
    • Organizer
      第43回日本医用マススペクトル学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 腎不全における全身臓器への尿毒素蓄積とAST-120による蓄積減少効果2018

    • Author(s)
      佐藤 恵美子、三枝 大輔、三島 英換、高橋 信行、佐藤 博、阿部 高明、丹羽 利充、伊藤 貞嘉
    • Organizer
      第2回日本Uremic Toxin研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Metabolomics analysis of preeclampsia in mouse overproducing soluble fms-like tyrosine kinase 12018

    • Author(s)
      Emiko Sato
    • Organizer
      5thCWRU-TOHOKU Joint Workshop
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Uremic toxins accumulate within all body tissues in a renal failure condition2018

    • Author(s)
      Emiko Sato, Daisuke Saigusa, Eikan Mishima, Nobuyuki Takahashi, Hiroshi Sato, Takaaki Abe, Toshimitsu Niwa, Sadayoshi Ito
    • Organizer
      ISN FRONTIERS MEETING
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 尿毒素による細胞内代謝変化は慢性腎臓病においてサルコペニアを引き起こす2017

    • Author(s)
      佐藤 恵美子、森 建文、三島 英換、鈴木 亜里沙、三枝 大輔、庭野 吉己、高橋 信行, 佐藤 博、丹羽 利充、阿部 高明、伊藤 貞嘉
    • Organizer
      第137回日本薬学会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2017-03-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 代謝変化に基づく尿毒症性サルコペニアの発症機序の解明2017

    • Author(s)
      佐藤 恵美子、森 建文、三島 英換、鈴木 亜里沙、佐藤 博、丹羽 利充、阿部 高明、伊藤 貞嘉
    • Organizer
      第60回日本腎臓学会学術総会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] LC-MS/MSとイメージングMSによる腎不全時における尿毒素臓器蓄積とAST-120による治療効果の評価2017

    • Author(s)
      佐藤 恵美子,三枝 大輔、三島 英換、三浦 大典、佐藤 博、丹羽 利充、伊藤 貞嘉
    • Organizer
      第42回日本医用マススペクトル学会年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 慢性腎臓病患者においてインドキシル硫酸による骨格筋内代謝変化がウレミックサルコペニアを誘導する2017

    • Author(s)
      佐藤 恵美子
    • Organizer
      第42回日本医用マススペクトル学会年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 骨格筋内への尿毒素蓄積によるサルコペニア発症機序の解明2016

    • Author(s)
      佐藤 恵美子、森 建文、三島 英換、鈴木 亜里沙、三枝 大輔、庭野 吉己、高橋 信行, 佐藤 博、丹羽 利充、阿部 高明、伊藤 貞嘉
    • Organizer
      第7回腎不全研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-12-12
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] CKDにおけるサルコペニアの発症機序の解明2016

    • Author(s)
      佐藤 恵美子、森 建文、三島 英換、鈴木 亜里沙、高橋 信行, 佐藤 博、丹羽 利充、阿部 高明、伊藤 貞嘉
    • Organizer
      第39回日本高血圧学会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-09-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 筋細胞における尿毒素性酸化ストレスは代謝変化を引き起こしサルコペニアの原因となる2016

    • Author(s)
      佐藤 恵美子、森 建文、三島 英換、鈴木 亜里沙、高橋 信行, 佐藤 博、丹羽 利充、阿部 高明、伊藤 貞嘉
    • Organizer
      第69回日本酸化ストレス学会学術集会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-08-30
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] 腎不全におけるサルコペニア2017

    • Author(s)
      佐藤 恵美子
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      科学評論社
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Book] 腹膜透析とグアニジノ化合物2017

    • Author(s)
      佐藤 恵美子、森 建文
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      東京医学社
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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