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The mechanism of acetylcholine receptor-mediated kidney injury

Research Project

Project/Area Number 21K20874
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0902:General internal medicine and related fields
Research InstitutionNagasaki University

Principal Investigator

Nakamura Yasuna  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (60908523)

Project Period (FY) 2021-08-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords急性腎障害 / マクロファージ / アセチルコリン / 自律神経 / 敗血症 / アセチルコリン受容体 / 細胞間相互作用 / 腎臓
Outline of Research at the Start

急性腎障害は、様々な原因により発症し生命予後に関わる病態であるにも関わらず、未だ確立した治療法のない疾患群である。早期発見・治療介入が望まれる中、動物モデルでは迷走神経刺激が急性腎障害を軽減させることがわかっている。これは神経を介した免疫系制御機構のひとつとして知られるコリン作動性抗炎症経路(CAP)が活性化され抗炎症作用を発揮するためと考えられているが、どのように腎障害が軽減されるかに関する機序は明らかではない。本研究では、CAPの中心的役割を担うマクロファージや、それらが発現しているアセチルコリン受容体に着目し、腎障害軽減のメカニズム解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

In this research, we investigated the organ-protective effects of acetylcholine receptor stimulation on acute kidney injury (AKI). Focusing on the vagus nerve stimulation and the cholinergic anti-inflammatory pathway, we demonstrated the essential role of α7 nicotinic acetylcholine receptors in the renal protective effects using macrophage-specific α7 nicotinic acetylcholine receptor knockout mice. Furthermore, through comprehensive analysis using single-cell RNA-seq, we revealed that acetylcholine stimulation induces macrophage-macrophage interactions, leading to anti-inflammatory and organ-protective effects.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

急性腎障害は,様々な原因により発症し生命予後に関わりうる重篤な病態であるにも関わらず,確立した治療法はなくその治療は対症療法にとどまる.関節リウマチや炎症性腸疾患などへの臨床応用が期待されている迷走神経刺激が,急性腎障害を軽減するということが動物モデルでは立証されつつあるものの,その詳細なメカニズムは未だ明らかではない.本研究にて,アセチルコリン刺激の受取手としてのマクロファージの重要性やアセチルコリン刺激がマクロファージ同士の細胞間相互作用が誘導することを見出した.これらは急性腎障害のメカニズム解明や神経系を介した臓器保護作用メカニズムの解明に新たな見解を与えることができたと考える.

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Induction of tetraspanin 13 contributes to the synergistic anti-inflammatory effects of parasympathetic and sympathetic stimulation in macrophages2023

    • Author(s)
      Umene Ryusuke、Nakamura Yasuna、Wu Chia-Hsien、Muta Kumiko、Nishino Tomoya、Inoue Tsuyoshi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 665 Pages: 187-194

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.04.118

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Repeated activation of C1 neurons in medulla oblongata decreases anti-inflammatory effect via the hypofunction of the adrenal gland adrenergic response2023

    • Author(s)
      Chikara Abe, Chikako Katayama, Murat Bazek, Yasuna Nakamura, Kento Ohbayashi, Kazuhiro Horii, Chisato Fujimoto, Mamoru Tanida, Yusaku Iwasaki, Tsuyoshi Inoue, Fumiaki Nin, Hironobu Morita
    • Journal Title

      Brain, Behavior, and Immunity

      Volume: 111 Pages: 138-150

    • DOI

      10.1016/j.bbi.2023.04.003

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bone marrow stromal cell antigen-1 (CD157) regulated by sphingosine kinase 2 mediates kidney fibrosis2022

    • Author(s)
      Inoue T, Nakamura Y, Tanaka S, Kohro T, Li LX, Huang L, Yao J, Kawamura S, Inoue R, Nishi H, Fukaya D, Uni R, Hasegawa S, Inagi R, Umene R, Wu CH, Ye H, Bajwa A, Rosin DL, Ishihara K, Nangaku M, Wada Y, Okusa MD
    • Journal Title

      Frontiers in Medicine

      Volume: 9 Pages: 993698-993698

    • DOI

      10.3389/fmed.2022.993698

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Activation of α7 nicotinic acetylcholine receptors attenuates monocyte endothelial adhesion through FUT7 inhibition2022

    • Author(s)
      Wu Chia-Hsien、Inoue Tsuyoshi、Nakamura Yasuna、Uni Rie、Hasegawa Sho、Maekawa Hiroshi、Sugahara Mai、Wada Youichiro、Tanaka Tetsuhiro、Nangaku Masaomi、Inagi Reiko
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 590 Pages: 89-96

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.12.094

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] アセチルコリン受容体刺激は脾臓のマクロファージ細胞連関を惹起し抗炎症効果を発揮する2022

    • Author(s)
      中村恭菜,呉家賢,井上剛,南学正臣,稲城玲子
    • Organizer
      第65回日本腎臓学会学術総会
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  • [Presentation] アセチルコリン受容体刺激は脾臓のマクロファージ細胞連関を惹起し抗炎症効果を発揮する2022

    • Author(s)
      中村恭菜,井上剛
    • Organizer
      第73回西日本生理学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Cholinergic Signaling Increases Macrophage-Macrophage Interactions and Protects Sepsis-Induced AKI2022

    • Author(s)
      Yasuna Nakamura, Tsuyoshi Inoue, Reiko Inagi, Masaomi Nangaku
    • Organizer
      Kidney Week 2022
    • Related Report
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  • [Book] 腎臓内科(第16巻第4号)2022

    • Author(s)
      中村恭菜,井上剛
    • Total Pages
      122
    • Publisher
      科学評論社
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  • [Book] 腎臓(第45巻)2022

    • Author(s)
      中村恭菜,井上剛
    • Total Pages
      81
    • Publisher
      日本腎臓財団
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      2022 Annual Research Report
  • [Book] 循環器内科(第90巻第6号)2021

    • Author(s)
      中村恭菜,井上剛
    • Total Pages
      148
    • Publisher
      科学評論社
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  • [Remarks] 長崎大学医歯薬学総合研究科内臓機能生理学 研究業績

    • URL

      http://physiology1.moon.bindcloud.jp/publication.html

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Published: 2021-10-22   Modified: 2024-01-30  

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