進行性腎障害におけるミトコンドリア及びミトコンドリアDNAの酸化的障害の意義

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13671130
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 柏原 直樹 川崎医科大学, 医学部, 教授 (10233701)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 環 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (30187124)
• Keywords: ミトコンドリア / 活性酸素 / 糖尿病性腎症 / 呼吸鎖 / アポトーシス

Research Abstract

1)核酸の酸化的修飾の結果、グアニン塩基8位の水酸化産物、8-hydroxy-deoxyguanosine(8-OHdG)が生じる。腎疾患組織で免疫組織学的に8-OHdGの蓄積を検討した所、糖尿病性腎症、1gA 腎症腎組織において糸球体内皮細胞、上皮細胞に8-OhdGの蓄積を認めた。また尿中の8-OHdG量を定量した所、腎組織における蓄積量と相関した尿中8-OhdG排泄量の増加を認めた。
2)部分腎摘モデル、STZ糖尿病モデルを作成し、分離糸球体から得たmtDNAを用いて、核酸の酸化的修飾、点変異、欠失の解析を行った。mtDNAの酸化的修飾によりmtDNAでコードされる呼吸鎖関連遺伝子のmRNA発現変化が推測されるが、呼吸鎖関連遺伝子のmRNA発現はこれら疾患モデル糸球体において抑制されていた。
3)mtDNAの酸化的障害はmtDNA遺伝子(呼吸鎖酵素関連遺伝子)発現変化を介して呼吸鎖機能の変化を惹起しうる。培養糸球体上皮細胞に酸化的障害を付加し、呼吸鎖酵素遺伝子の発現、呼吸鎖機能、ミトコンドリア膜電位の変化を評価した。活性酸素負荷により培養糸球体上皮細胞において膜電位の低下とそれに引き続きアポトーシスによる細胞死を認めた。
4)酸化的に障害されたDNAを修復する酵素のひとつであるhuman 8-oxoguanine DNAglyxosylase(hOGG1)は8-OHdG化した塩基を除去し、DNAを修復する酵素である。HOGG1遺伝子には多型が存在し、酵素活性が異なる事が知られている。hOGG1多型と慢性腎炎及び糖尿病性腎症患者の腎機能予後等との関連を検討し、腎機能予後との相関を認めた。