S-アデノシルメチオニン(SAM)代謝の変異の糖尿病腎症の病態に果たす役割の解明

• Project/Area Number: 17K09718
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Kidney internal medicine
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: 北田 宗弘 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (40434469)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古家 大祐 金沢医科大学, 医学部, 教授 (70242980)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2017: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 糖尿病性腎症 / 低蛋白質食 / メチオニン / S-アデノシルメチオニン / mTOR1 / オートファジー / 糖尿病腎症 / 糖尿病

Outline of Annual Research Achievements

24週齢雄ラットを, 1)Cont, 2)DM(標準食; 蛋白質23.84%, Met 0.64%), 3)DM+LPD(蛋白質5.77%, Met 0.15%), 4)DM+LPD＋Met添加食(標準食と同等; 0.64%)に分別し, 20週間介入した. 腎組織(マッソントリクローム及びPAS染色), 腎SAM免疫染色, 尿中アルブミン/Cr比(UACR)及びL-FABP/Cr比(ULFAB), 腎皮質S-アデノシルメチオニン(SAM)代謝酵素グリシンN-メチルトランスフェラーゼ(Gnmt)発現(ウエスタンブロット：WB), mTORC1活性化(p-S6RP：WB), オートファジー(p62：WB), 3型コラーゲン・Kim-1・TNF-α・CD68 mRNA発現(RT-PCR)を評価した. 腎皮質Gnmt発現はContに比べDMでは有意に低下していた. またSAM免疫組織染色にても, Contに比べDMでその染色強度は増強していた. 一方DM+LPDでは腎Gnmt発現はDMと同等であるもSAM染色強度は低下していた. UACR・ULFABは, Contと比べDMにて有意に増加し, DM+LPDで低下も, DM+LPD+MetにてLPDによるそれら改善効果は打ち消された. 腎線維化・尿細管細胞障害・炎症性変異もまたContに比べDMにて有意に増加し, DM+LPDにて低下も, DM+LPD+Metにてそれらの効果は消失した. さらにLPDによるDM腎におけるmTORC1の活性化抑制及びオートファジー低下の回復・SAM免疫染色強度の低下に対する効果もMet負荷にて打ち消された. 2型糖尿病/肥満ラットでは, 腎尿細管細胞におけるGnmt低下に起因するSAM代謝の低下とSAM蓄積がmTORC1の活性化及びオートファジーの低下を誘導し,糖尿病性腎症の病態形成に関与している可能性が考えられた.

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

メチオニンが糖尿病性腎症の病態に密接に関与していることが、低蛋白質食にメチオニンを加え標準食と同等レベルにした飼料により明らかとなった。現在、メチオニン制限食による実験を施行中であり、計画通りほぼ順調に進捗している。

Strategy for Future Research Activity

メチオニン制限食が糖尿病性腎症に対する腎保護効果を発揮するかどうかを明らかにする。また、Gnmtノックアウトマウスを用い、Gnmt欠損に起因するメチオニン代謝産物S-アデノシルシステインの腎構成細胞への蓄積が腎障害に関与することを明らかにする。