低出生体重仔の成獣期高血圧・慢性腎臓病発症機序の解明とタウリンによる予防効果
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22K15908
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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 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
清水 翔一 日本大学, 医学部, 助教 (90793216)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 子宮内虚血 / 胎児期低栄養 / 低出生体重 / エピジェネティクス |
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| Outline of Research at the Start |
低出生体重児は将来、慢性腎臓病や高血圧を発症しやすい。そのメカニズムの解明と予防法の開発を目指す。低出生体重児は胎生期の組織幹細胞や前駆細胞のエピジェネティクス異常が原因で慢性腎臓病や高血圧を発症し、それらは母体のタウリン投与で予防できるという仮説を立てた。
子宮内虚血操作により低出生体重の産仔マウスが出生し、高脂肪食飼育によりメタボリック症候群となる動物モデルを用い、血圧の推移と組織幹細胞や前駆細胞の機能およびエピジェネティクスの評価を行う。その結果、低出生体重児の胎生期の環境が、成体の慢性腎臓病や高血圧発症に関与する新しいメカニズムおよび、タウリン補充での予防効果を証明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、胎児期にタウリン不足となる低出生体重児は、腎臓由来間葉系幹細胞や血管内皮前駆細胞のエピジェネティクスの異常により、血管内皮前駆細胞の機能低下から高血圧、腎尿細管修復細胞異常による腎障害および、腎間葉系幹細胞の修復機能低下から慢性腎臓病が発症するのかという問いを解明することにある。そのことにより、低出生体重児の胎生期の環境が、成体の慢性腎臓病や高血圧発症に関与する新しいメカニズムを明らかにし、母体や出生後早期にタウリン補充を行うことで予防できることを証明することを目的としている。
ICR系統のマウスを用いて、低出生体重-メタボリック症候群発症モデルマウスを作成し、実験を開始している。妊娠マウスに普通食+普通飲水を与える母体について、妊娠16.5日において子宮動脈の血流を15分間遮断する虚血群、腹部切開のみを加えた非虚血群ともに作成した。
出生した産仔マウス自然経過に関して検討を開始している。新生仔マウスについては離乳後は高脂肪食を与え、体重計測や8週齢での体組成、血液、尿検査、各種臓器の摘出を行い解析中である。現時点で判明している結果として下記の通りである。子宮内虚血によって低出生体重仔が産まれるが、高脂肪食によって8週齢では、虚血群は肥満と著明な高血糖を発症した。尿中β２マにイクログロブリンは2群間で有意差はなかったが、尿中微量アルブミンは、虚血群で非虚血群より有意高値であった。体組成において、虚血群は非虚血群と比較し脂肪量が多かったが有意差は認めなかった。
研究の主体となる、腎臓由来間葉系幹細胞や腎尿細管修復細胞、血管内皮前駆細胞については、その培養系の確立について、実験を繰り返している段階にある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
まず母体にタウリン水を負荷する実験において、溶解したタウリンの析出し特殊飲水用のパックからうまく飲水を行えない状況にあり、試行錯誤をしている段階であり、現時点ではまだタウリン付加の母体における解析を行えていない状況である。ようやくタウリン投与方法が確立してきたため、早急にタウリン付加虚血群の実験に取り掛かる予定である。
また、腎臓由来間葉系幹細胞や腎尿細管修復細胞、血管内皮前駆細胞の実験においては、過去に経験していたラットによる実験と比較し、個体の重量に差異があり、採取できる、血液量、臓器量の違いに苦慮している。特に、血管内皮前駆細胞の実験においては、マウスからの血液採取量の確保が難しく、培養系の確立を検討している段階にある。
すでに研究実績の概要に記載した通り、虚血群、非虚血群に関しては、実験は進行しており、in vivoの実験でのデータの集積は順調に進んでいる。引き続きデータ解析を進めるとともに、in vitroの実験について、早急に進めていく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、遅れていた母体へのタウリン付加虚血群の実験を開始し、産仔ラットの体重や体組成、血液、尿検査といったデータ収集をすすめていく。それと同時に、タウリン付加虚血群、虚血群、非虚血群の3群のin vitroの実験についてすすめていく。具体的には、
①8週齢の各群のモデルマウスの下大静脈からの単核球を播種、培養し、血管内皮前駆細胞の機能評価を行う。その結果、低出生体重-メタボリック症候群発症モデルマウスからの産仔マウスで機能低下が起こるか、また母体への妊娠期・授乳期のタウリン付加にて改善するか評価する。
②腎尿細管修復細胞であるLabel-retaining cells の機能評価を、BrdUの投与後に腎臓の虚血操作を行い確認する。その結果、低出生体重-メタボリック症候群発症モデルマウスからの産仔マウスで腎尿細管修復細胞の機能低下が起こるか、また母体への妊娠期・授乳期のタウリン付加にて改善するか評価する。
③各群8週齢において単離した腎臓より、腎臓由来間葉系幹細胞を単離、培養する。その結果、低出生体重-メタボリック症候群発症モデルマウスからの産仔マウスの腎臓由来間葉系幹細胞で、レニン-アンギオテンシン系の亢進が起こるか、また母体への妊娠期・授乳期のタウリン付加にてそれらを抑制できるか検討する。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
