2016 Fiscal Year Research-status Report
横紋筋融解症後腎傷害におけるヘムオキシゲナーゼー１とオートファジーの役割
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15K10980
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
清水 裕子 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (80423284)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 一由 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (10624413)
森松 博史 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (30379797)
高橋 徹 岡山県立大学, 保健福祉学部, 教授 (40252952)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 集中治療学 / 急性腎不全 / 横紋筋融解症 / ヘムオキシゲナーゼ－１ / オートファジー / Bach1 / Nrf2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らはこれまで、急性臓器不全の細胞傷害には酸化ストレスが関与し、細胞保護作用を持つストレス蛋白 Heme oxygenate (HO)-1が誘導され、HO-1 発現を制御する Basic leucine zipper transcription factor(Bach1)やNuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) の動態について報告してきた。
急性腎不全は救急・集中治療現場で遭遇することの多い病態の一つだが、特に災害現場では、横紋筋融解症による急性腎不全は初期治療の遅れから致死的状態を招くことがある。横紋筋融解症に起因する腎傷害の増悪因子として、遊離ミオグロビンによる酸化ストレスの関与が考えられる。
H27年度は、ラット横紋筋融解症後腎傷害モデルにおける腎でのHO-1の発現機序・発現意義について検討した。雄性Sprague-Dawleyラットを用い、24時間絶飲後50%グリセロール (Gly) 筋注による横紋筋融解症後腎傷害モデル(Gly群)、腎特異的HO-1誘導剤塩化スズ(II) SnCl2 を前投与した横紋筋融解症後腎傷害モデル (SnCl2+Gly群) を作成し、Gly群で悪化した腎機能はSnCl2+Gly群では改善し、横紋筋融解ーミオグロビン遊離が引き起こす酸化ストレスや腎傷害をHO-1誘導により改善することを示した。以上のことをふまえ、
H28年度は、ラット横紋筋融解症性腎傷害モデルにおけるオートファジーについて検討した。ラット横紋筋融解症性腎傷害モデルを用い、腎におけるオートファジーの活性化の指標の一つであるLC3、p62、keap1タンパク質等の動態を調べ、オートファジー活性化の意義について検討した。雄性Sprague-Dawleyラットを用い、Gly群、SnCl2+Gly群の、LC3、p62、keap1タンパクについて Western blot法にて検討した。Gly群、SnCl2+Gly 群ともに24時間後のオートファジー亢進が見られたが、腎機能の改善が見られたSnCl2+Gly群よりGlyモデルの方がよりオートファジーが亢進する傾向がみられた。
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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
H28年度はラット横紋筋融解症性腎傷害モデルのオートファジーの動態を検討した。現在本モデルにオートファジー阻害剤または活性剤を投与して、腎傷害におけるオートファジーの役割をさらに詳細に検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
H29年度はラット横紋筋融解症性腎傷害モデルにオートファジー阻害剤（クロロキン）または活性剤（ラパマイシン）を投与して、生化学的検査、組織学的検査により腎機能を評価、腎HO-1、LC3 II、p62、keap1タンパク質の発現をWestern blot法により測定し本腎傷害モデルにおけるオートファジーの役割をさらに詳細に検討する。本モデルで最も傷害が強いと予想される腎尿細管細胞におけるミトコンドリア機能、酸化ストレスの程度について調べ、オートファジーとミトコンドリア機能の関係について検討する。
さらに、腎尿細管特異的オートファジー不全マウス（Atg5 ノックアウトマウス）により横紋筋融解症後腎傷害モデルを作成し、生化学的検査、組織学的検査により腎機能を評価、腎HO-1, Bach, Nrf2, keap1. LC3 II, p62タンパク質の発現をWestern blot法により測定し、オートファジーとHO-1、Bach1、Nf2の関係についてさらに検討する。また、Atg5 ノックアウトマウス横紋筋融解症後腎傷害モデルでヘムオキシゲナーゼ活性阻害薬スズメゾポルフィリン投与、または腎特異的ヘムオキシゲナーゼ誘導物質SnCl2を投与し同様の検討を行い、オートファジーと抗酸化物質 HO-1 の関係を検討する。
以上の計画により、横紋筋融解症における腎傷害重症化の機序、抗酸化物質HO-1の発現と意義、それを助けるオートファジーの役割が証明される。
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