2019 Fiscal Year Final Research Report

Elucidation and clinical application of a novel method for preventing urolithiasis focusing on the antioxidant effect of estrogen

Research Project

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Project/Area Number	17K11189
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Research Field	Urology
Research Institution	Nagoya City University
Principal Investigator	Hirose Masahito 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (70529172)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	安井孝周名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40326153) 岡田淳志名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (70444966) 濱本周造名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (80551267) 海野怜名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (40755683) 田口和己名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (00595184) 戸澤啓一名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40264733) 郡健二郎名古屋市立大学, その他部局等, 学長 (30122047)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	尿路結石 / エストロゲン / 酸化ストレス / オートファジー / 褐色脂肪細胞 / Randall's plaque / ゲノムワイド解析
Outline of Final Research Achievements	The aim of this study was to investigate the preventive effect of estrogen on the urinary stone formation. However, but it was reported that "the cytotoxic effect of estrogen" and "the difference in adipose tissue composition between men and women". Based on this change of the basic concept, the following research was conducted. (1) Observation of autophagy in renal cell injury due to renal stone formation, and stone preventive effect by enhancing autophagy of antioxidant N-acetyl-L-Cysteine (NAC) that suppresses bone mineral loss due to estrogen deficiency (ovarian resection), (2) Stone-suppressing effect of brown adipose tissue and beige cells, and (3) Genome-wide analysis of estrogen-related genes in human kidney tissue were performed. As a result, (1) administration of NAC, (2) induction of brown adipocytes suppressed stone formation, and (3) abnormalities of estrogen receptor and androgen metabolism were observed in human renal tissue.
Free Research Field	泌尿器科
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究は、当初予定していた直接的なエストロゲン投与ではなく、女性の褐色細胞活性の優位性と抗酸化ストレスによるオートファジーの亢進に着眼した研究に移行し、それぞれに結果を得た。この成果は尿生化学のみを中心に評価される尿路結石予防に一石を投じるものであり、学術的意義議が高い。加えて、本邦の尿路結石の男女比はこの40年間 2.5:1であったが、2015年には2.2:1となり、欧米の男女比(1:1)に近づきつつある。本研究の成果はその基礎的な背景を現す可能性があり、「本来は女性が結石になりにくい」というメカニズムを詳細に紐解くことで新たな予防法の創出につながる社会的意義もある成果であった。