Association with malnutrition and Brain-derived neurotrophic factor in hemodialysis patients
| Project/Area Number |
19K17721
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 53040:Nephrology-related
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| Research Institution | Tokyo Medical University |
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Principal Investigator |
長井 美穂 東京医科大学, 医学部, 講師 (60459526)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 神経栄養因子 / 褐色脂肪組織 / 低栄養 / 血液透析 |
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| Outline of Research at the Start |
透析患者の高齢化に伴い、近年サルコペニア・フレイル・Protein-energy wasting（PEW）に代表される低栄養の問題が顕在化している。低栄養状態の透析患者ではうつ病や認知機能障害などの脳精神症状を呈することも多い。近年うつ病に対する神経機能保護作用が報告されているBDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor)はヒトの脳精神状態に重要な役割を果たしている可能性が示唆されている。本研究では、透析患者の精神状態と低栄養状態の関連について検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
透析患者の高齢化に伴い、近年サルコペニア・フレイル・Protein-energy wasting（PEW）に代表される低栄養の問題が顕在化している。低栄養状態の透析患者ではうつ病や認知機能障害などの脳精神症状を呈することも多い。近年うつ病に対する神経機能保護作用が報告されているBDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor)はヒトの脳精神状態に重要な役割を果たしている可能性が示唆されている。透析患者の精神状態と低栄養状態の関連について、現在本研究において検討している。
研究代表者は維持血液透析患者において、褐色脂肪細胞によるエネルギー消費亢進が低栄養に関与している可能性を研究しているが、BDNFがノルエピネフリンの代謝回転を亢進させ、褐色脂肪組織（Brown adipose tissue:BAT）のミトコンドリア脱共役蛋白質
（Uncoupling protein-1:UCP-1）発現を高めることが報告されている。
研究代表者の過去の研究では、血液透析患者のBAT密度は40歳以上の同年代の健常者と比較し有意差をもって高かった。この原因として、交感神経活動の亢進による刺激が、BATの増加へ関与する可能性が推察された。
現在、BAT濃度に加え、血液透析患者の交感神経活動（心電図R-R間隔変動幅の周波数分析）の測定を行っており、血液透析患者のBAT密度の増加に交感神経活動の亢進が関与していることを検証している。
更に、低栄養に対する高リスク群である血液透析患者において、透析療法によるBDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor)の除去や褐色脂肪組織におけるBDNFの消費による血清BDNF濃度の低下が確認できれば、透析患者の精神状態と栄養状態の関連を証明すると共に、透析患者の栄養状態を改善することにより、精神状態の改善が期待できる根拠の裏付けとなる。本研究では血液透析患者の低栄養と褐色脂肪、BDNFの関連を検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
COVID19感染症の世界的流行と、勤務先である大学附属病院でCOVID19透析患者の診療エフォートが増加し、一方、研究場所の制限および研究エフォートの減少から、本研究の進捗状況がやや遅れている。
研究代表者の過去の検討では、BATの携帯型測定システムである近赤外時間分解分光法を用いて血液透析患者および健常成人のBAT濃度を評価した結果、33例の維持血液透析患者のBAT密度は40歳以上の同年代の健常者と比較し有意差をもって高かった。この原因として、交感神経活動の亢進による刺激が、BATの増加へ関与する可能性が推察された。
本研究では、血液透析患者における近赤外時間分解分光法によるBAT濃度と、交感神経活動（心電図R-R間隔変動幅の周波数分析）の測定を行う。令和元年度は、心電図R-R間隔変動幅の周波数分析を行うパルスアナライザーの準備調整および測定手技の習得を行った。また、令和2年度からは血液透析患者のBAT濃度測定結果に関し、原著論文への投稿を準備を進めている。また、令和3年度からは、COVID19感染症のPCR検査等で大学附属病院の中央検査室が逼迫し、研究用の患者血清分離が困難な状況となり、卓上遠心分離機において研究者個人での血清分離が可能な環境を整え、機器操作研修と研究計画の説明・周知を行った。令和4年度からは、パルスアナライザーによる交感神経活動（心電図R-R間隔変動幅の周波数分析）の測定と併せ、体組成計を用いたインピーダンス法による体格検査から栄養状態の評価および基礎代謝量の測定を行い、それらの関連性について研究している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、血液透析患者における近赤外時間分解分光法によるBAT濃度と、交感神経活動（パルスアナライザーによる心電図R-R間隔変動幅の周波数分析）の測定を行い、合わせて、透析患者の透析前後で採取・保存した血液検体を用いて、ELISA法でノルエピネフリン、BDNFの測定を行う。これと、認知機能評価（MMSE）や簡易抑うつ評価尺度（QIDS-J）などの脳精神症状評価指標、各種栄養スクリーニング指標、インピーダンス法による体組成検査、身体測定検査、患者背景、透析条件との関連を検討する予定である。
更に、尿毒症物質環境下での脂肪細胞の培養を行いReal-time PCRでUCP-1発現量を解析し、尿毒症物質が、白色脂肪細胞の褐色化や褐色脂肪細胞の分化に影響するかどうかをin vitro 系で確認することを目標としている。
今後得られた結果に関しては、日本透析医学会および日本腎臓学会、国際腎臓学会などの学術集会での発表および、原著論文への投稿予定とする。
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Report
(4 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] 慢性透析患者における低栄養の評価法2019
Author(s)
加藤 明彦, 神田 英一郎, 瀬戸 由美, 小田巻 眞理, 吉田 卓矢, 矢部 広樹, 長井 美穂, 稲葉 雅章, 長澤 康行, 坂本 香織, 菅野 義彦, 友 雅司, 中元 秀友
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Journal Title
日本透析医学会雑誌
Volume: 52(6)
Pages: 319-325
NAID
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