2016 Fiscal Year Research-status Report
腎における脂質毒性抑制機構としてのオートファジーの役割とその病態生理的意義の解明
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15K09260
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高畠 義嗣 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (30403075)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
猪阪 善隆 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (00379166)
高橋 篤史 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (10704786)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | オートファジー / 脂肪毒性 / リポファジー / リソソーム / 高脂肪食負荷 / 飢餓 / 尿細管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の結果と一部重複するが、データを補強して（1）の結果を得た（論文掲載決定）。また脂質負荷とは反対に飢餓ストレスにおいてはリポファジーが生じることを見出した（2）。
（1）高脂肪食（HFD）負荷腎尿細管におけるオートファジーの動態と脂肪毒性
オートファゴソーム可視化マウスをHFD摂取下・絶食下で評価したところ、HFD群摂取下尿細管でオートファジー活性化を認める一方、lamp1 陽性空胞にリン脂質が蓄積し、絶食時のフラックス亢進が欠如していた。HFD負荷近位尿細管特異的オートファジー不全（KO）マウスでは、ミトコンドリア機能低下、インフラマソーム活性化を認めた。虚血再潅流傷害を施したところ、HFD負荷野生型マウスは通常食群に比し重度組織傷害を認め、KOマウスで傷害が増悪した。HFDによりオートファジーへの依存が高まるがリソソーム機能不全からオートファジーがスムーズに機能せず、腎障害増悪につながることが明らかとなった。
（2）腎尿細管におけるリポファジーの役割
腎臓、特に近位尿細管における脂肪滴特異的オートファジー（リポファジー）について検討を行った。野生型マウスに24-48時間飢餓をかけると、近位尿細管の基底側に脂肪滴が観察された。脂肪滴の一部はオートファゴソームマーカーであるLC3と共局在し、また脂肪滴分画にはLC3が豊富に存在した。電子顕微鏡による観察で脂肪滴の一部がオートファゴソームに取り囲まれていた。さらに近位尿細管培養細胞において、蛍光標識脂肪酸を用いたpulse chase assayから、脂肪滴がオートファゴソームによりリソソームに運ばれ分解される、リポファジーが存在することが明らかとなった。現在オートファジー不全近位尿細管培養細胞および近位尿細管特異的オートファジー不全マウスを用いて、尿細管リポファジーの病態生理学的意義を探求中である。
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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
当初予定していた研究計画のうち、「研究実績の概要」（1）に記載した、脂質負荷時の腎尿細管オートファジーの役割については、順調に研究が進み、下記に記載する論文として結実した。特に虚血再灌流時には高脂肪食負荷オートファジー不全マウスで腎病変が悪化するとの観察は、臨床的にも重要で、腎脂肪毒性のメカニズムの一端を解明できたと自負している。またある種の脂質が高脂肪食負荷時のオートファジーの停滞を解除しうるとのプレリミナリーな結果を得ている。さらには当初の計画にはなかった飢餓時の腎尿細管におけるリポファジーに関しても順調に結果が出てきており、近い将来論文にまとめることができそうである。
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| Strategy for Future Research Activity |
●「研究実績の概要」（1）の発展として化合物ライブラリーを利用した網羅的解析による「オートファジー亢進薬剤」の探索を推進する。これとは別にある種の脂質が高脂肪食負荷（生体）やパルミチン酸負荷によるオートファジーの行き詰まりを解消することを見出しており、研究をすすめる。
●「研究実績の概要」（2）の腎尿細管におけるリポファジーの役割に関しては飢餓負荷時のオートファジー不全近位尿細管培養細胞や近位尿細管特異的オートファジー不全マウスのエネルギー状態、細胞死、脂肪滴蓄積などを探索することで、リポファジーが飢餓時の近位尿細管において果たす役割を解明したい。
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[Journal Article] High-Fat Diet-Induced Lysosomal Dysfunction and Impaired Autophagic Flux Contribute to Lipotoxicity in the Kidney.2017
Author(s)
Yamamoto T, Takabatake Y, Takahashi A, Kimura T, Namba T, Matsuda J, Minami S, Kaimori JY, Matsui I, Matsusaka T, Niimura F, Yanagita M, Isaka Y.
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Journal Title
Journal of the American Society of Nephrology
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] High Fat Diet-Induced Lysosomal Dysfunction and Impaired Autophagic Flux Contribute to the Lipotoxicity in the Kidney2016
Author(s)
Yamamoto T, Takabatake Y, Takahashi A, Kimura T, Namba T, Matsuda J, Minami S, Matsusaka T, Niimura F, Yanagita M, Isaka Y.
Organizer
American Society of Nephrology Kidney Week 2016
Place of Presentation
シカゴ, アメリカ
Year and Date
2016-11-19
Int'l Joint Research
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