2015 Fiscal Year Annual Research Report
エリスロポエチンから細胞外マトリックスへ；腎線維芽細胞のスイッチ機構
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15J09138
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
北井 悠一朗 京都大学, 医学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 慢性腎臓病 / 腎性貧血 / 線維化 / エリスロポエチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定：ジフテリア毒素受容体のヒトHB-EGFを発現させることができるiDTRシステムを用いた。近位尿細管特異的にジフテリア毒素受容体を発現するマウス（Ndrg1CreERT2:iDTRマウス）を作成し、タモキシフェン投与により近位尿細管をジフテリア毒素受容体で標識した。ジフテリア毒素（DT）投与により、線維芽細胞の形質転換に伴う線維化と線維芽細胞からのエリスロポエチン（EPO）産生が低下した。これは、尿細管からの液性因子が線維芽細胞の恒常性を保つのに不可欠である可能性を示唆した。このマウスから近位尿細管上皮細胞や線維芽細胞の単離を行い、尿細管から産生され線維芽細胞の恒常性を保つ善玉因子、そして形質転換に関与する悪玉因子の探索を行う方針としている。
(2) 線維芽細胞の形質転換やmyofibroblastのEPO産生能低下に関わる細胞内シグナルの同定：腎線維芽細胞を永久標識できるP0-Creマウスと、Cre存在下に蛍光タンパクを発現するindicatorマウスを交配させ、一側腎尿管結紮モデルを行ったところ、線維芽細胞の形質転換およびEPO産生低下が惹起された。そこで、線維芽細胞の形質転換やEPO産生能低下に関わる新規機構の解明のため、線維芽細胞をFACSにて回収し、線維化の際に働くと既に報告されているシグナル経路との比較の上、網羅的遺伝子解析を行うことも検討している。
(3) 線維化が腎臓病進展に果たす役割の検討：P0-CreマウスとiDTRマウスを交配させたP0-Cre:iDTRマウスにDTを投与することで、線維芽細胞の機能不全が尿細管上皮細胞に与える影響を解析した。その結果、DT投与群で健常腎、障害腎いずれにおいても尿細管上皮細胞障害と増殖異常が引き起こされることから、障害時の線維化には合目性があると現時点で考えている。(2)で線維芽細胞の形質転換を担うシグナル経路を明らかにすることで、線維化がもたらす合目的性をさらに追求する方針としている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1) 線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定、(2) 線維芽細胞の形質転換やmyofibroblastのEPO産生能低下に関わる細胞内シグナルの同定、(3) 線維化が腎臓病進展に果たす役割の検討をテーマにして研究を行ってきた。糖尿病性腎症における線維化に着目し、検討を行う予定としていたが、ストレプトゾトシン投与で解析に足り得る間質線維化を引き起こすことはできなかった。ただ、iDTRマウスを近位尿細管特異的に標識することが出来るNdrg1CreERT2マウス、そして線維芽細胞特異的に標識することが出来るP0-Creマウスと交配させることで、それぞれのテーマに対応した検討を遂行することが出来ている。また、さらに線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子や、形質転換の新たな細胞内メカニズムの解明に着手している。
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| Strategy for Future Research Activity |
近位尿細管特異的にジフテリア毒素受容体を発現するマウス（Ndrg1CreERT2:iDTRマウス）を用いることで、尿細管からの液性因子が線維芽細胞の恒常性を保つのに不可欠である可能性を示した。現在、このマウスの腎臓から尿細管上皮細胞や線維芽細胞の単離を行い、尿細管から産生され線維芽細胞の恒常性を保つ善玉因子、そして形質転換に関与する悪玉因子の探索を行う方針としている。
また、腎線維芽細胞特異的にジフテリア毒素受容体を発現するマウス（P0-Cre:iDTRマウス）を用いることで、線維化がもたらす合目的性を示した。その上で、線維芽細胞の形質転換やEPO産生能低下に関わる新規機構の解明のため、線維芽細胞をFACSにて回収し、線維化の際に働くと考えられている既に報告されているシグナル経路との比較の上、網羅的遺伝子解析を行うことを検討している。
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