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2017 Fiscal Year Research-status Report

生体内りん光寿命イメージングによる、腎臓低酸素の様式解明

Research Project

Project/Area Number 17K16070
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

平川 陽亮  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10780736)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Keywords慢性腎臓病 / 低酸素 / りん光
Outline of Annual Research Achievements

申請者は慢性腎臓病の低酸素描出の手法としてりん光イメージング顕微鏡とりん光プローブBTPDM1を用いたものを開発し、生体マウスでの腎尿細管細胞の酸素分圧を空間解像度をもって描出することを目指している。申請者はBTPDM1を使用したりん光イメージング顕微鏡にて腎臓の尿細管の描出が可能で、また尿細管内に酸素勾配が存在することを示し、さらに尿細管のうちより上流に位置するS1セグメントは下流に位置するS2セグメントよりも酸素分圧が高いことを示した。また、培養細胞を用いたりん光寿命と酸素分圧の検量線を使用することにより、生体内の腎尿細管細胞の酸素分圧を定量化することに成功し、軽微な低酸素刺激である15%酸素吸入によっても生体内では尿細管細胞の低酸素が生じてることを明らかにした。一方、本手法を用いて慢性腎臓病の低酸素を描出するには問題点もあることが明らかとなった。具体的には計画書で予定していた糖尿病性腎臓病モデル及び片側尿管結紮モデルといった、一般的な慢性腎臓病モデルではプローブ分布の変化や、りん光寿命が過延長することが認められており、本手法により慢性腎臓病モデルの腎臓の酸素分圧を定量化するためにはさらなる改良が必要であることが明らかになった。
これらの成果は国際的な学術雑誌であるKidney International誌に投稿、受理されるとともに、2018年のアジア太平洋腎臓学会に発表済、日本腎臓学会及び欧州腎臓学会での発表を予定している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

既に当初予定した手法の確立を終え、学会発表及び論文投稿を終えている。一方、疾患モデルにおける評価法の確立が必要である。

Strategy for Future Research Activity

研究計画で予定した実験のうち、正常マウスにおける酸素分圧測定は完遂されているが、疾患モデルにおける低酸素描出が十分ではない。現在使用しているBTPDM1は細胞内分布性のりん光プローブで、細胞内酸素分圧の測定には適しているが、疾患モデルでは細胞内分布性りん光プローブの使用が適していない可能性を考えており、りん光プローブを代えることで慢性腎臓病モデルの酸素状態の評価が可能ではないかと考えている。このため、複数のりん光プローブを使用し、評価に適したプローブを模索していく。

  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Intravital phosphorescence lifetime imaging of the renal cortex accurately measures renal hypoxia.2018

    • Author(s)
      Hirakawa Yosuke、Mizukami Kiichi、Yoshihara Toshitada、Takahashi Ippei、Khulan Purevsuren、Honda Tomoko、Mimura Imari、Tanaka Tetsuhiro、Tobita Seiji、Nangaku Masaomi
    • Journal Title

      Kidney International

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.kint.2018.01.015

  • [Journal Article] Renal Hypoxia in CKD; Pathophysiology and Detecting Methods2017

    • Author(s)
      Hirakawa Yosuke、Tanaka Tetsuhiro、Nangaku Masaomi
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 8 Pages: 99

    • DOI

      10.3389/fphys.2017.00099

  • [Presentation] APPLICATION OF PHOSPHORESCENCE LIFETIME IMAGING MICROSCOPE TO ASSESS TUBULAR OXYGENATION.2018

    • Author(s)
      Yosuke Hirakawa, Kiichi Mizukami, Tomoko Honda, Toshitada Yoshihara, Imari Mimura, Tetsuhiro Tanaka, Seiji Tobita, Masaomi Nangaku.
    • Organizer
      16th Asian Pacific Congress of Nephrology.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Renal tubular oxygen imaging using phosphorescence lifetime imaging microscope.2018

    • Author(s)
      Yosuke Hirakawa, Toshitada Yoshihara, Tomoko Honda, Imari Mimura, Tetsuhiro Tanaka, Seiji Tobita, Masaomi Nangaku.
    • Organizer
      ISN Frontiers meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] りん光寿命イメージング顕微鏡を用いた生体腎皮質の酸素勾配の描出2017

    • Author(s)
      平川 陽亮, 吉原 利忠, 本田 智子, 三村 維真理, 田中 哲洋, 飛田 成史, 南学 正臣.
    • Organizer
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
  • [Presentation] 生体内での近位尿細管における酸素勾配の描出2017

    • Author(s)
      平川 陽亮, 吉原 利忠, 神谷 真子, 三村 維真理, 田中 哲洋, 浦野 泰照, 飛田 成史, 南学 正臣.
    • Organizer
      第60回日本腎臓学会学術総会
  • [Presentation] りん光寿命イメージング顕微鏡を用いた腎表面酸素分圧勾配の描出.2017

    • Author(s)
      平川 陽亮, 吉原 利忠, 三村 維真理, 南学 正臣, 飛田 成史.
    • Organizer
      第12回日本分子イメージング学会学術集会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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