2019 Fiscal Year Research-status Report
２型糖尿病性腎症モデルゼブラフィッシュの構築および治療標的遺伝子の探索
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18K08240
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
臧 黎清 三重大学, 地域イノベーション学研究科, 助教 (10437105)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 康人 三重大学, 医学系研究科, 講師 (40378427)
齊藤 成 藤田医科大学, 医学部, 講師 (10456444)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 糖尿病性腎症 / ゼブラフィッシュ / ２型糖尿病 / 治療遺伝子 / 腎機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病性腎症とは、網膜症・神経症と並んで糖尿病の３大合併症の一つであり、発症すると不可逆的に進行し腎不全に至るが、有効な治療法はまだ確立されていない。一方、ゼブラフィッシュのネフロンは哺乳類動物と組織学的特徴を共有してあり、人間にないネフロン再生能力を保持しているため、腎障害・腎再生の実験動物として注目されている。本研究の目的は、２型糖尿病性腎症モデルゼブラフィッシュの構築及び治療標的遺伝子の探索を行うことである。
本研究を遂行するために以下の工程を実施した：１）糖尿病モデルゼブラフィッシュ (zMIR)を用いて、腎臓が傷害されるとVDBP-EGFPタンパク質が尿中に排泄され、EGFPの濃度測定により腎機能が評価できる腎機能評価EGFP系統（Tg[l-fabp::vdbp:EGFP]）と交配させ、ダブルトランスジェニック系統を構築した（zMIR/VDBP系統）。２）zMIR/VDBP系統を用いて２型糖尿病を誘導し、飼育水中のEGFPシグナルを定量した結果、糖尿病の発症と共に、飼育水中のEGFPシグナルを検出し、その後もタンパク尿が漏れ続けたことが確認できた。即ち、2型糖尿病性腎症モデルの構築が成功した。３）２型糖尿病性腎症モデルの腎臓を摘出し、電子顕微鏡により病理学的な特徴を解析した。４）糖尿病の治療法において、食餌制限は運動療法と薬物療法に並ぶ、有力的な治療法であるため、我々が開発した糖尿病性腎症モデルゼブラフィッシュを用いて、６週間の食餌制限により、体重と空腹血糖値が減少したと共に、腎臓から漏れ出したEGFPシグナルも著しく改善した。糖尿病性腎症ゼブラフィッシュは糖尿病治療により、腎機能が回復したと確認できた。５）腎機能回復した個体、腎症個体と正常個体から腎臓を摘出し、次世代シーケンサー（RNA-seq）により網羅的に解析し、糖尿病性腎症関連遺伝子群を探索している。
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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
本研究は令和１年度の研究実施計画通り遂行されており、特に遅滞はない。研究成果として、２型糖尿病性腎症モデルを用いて、食事制限により腎機能が改善できることが確認でき、関連遺伝子の網羅的な解析も進んでおり、おおむね研究計画立案通り順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度も２型糖尿病性腎症モデルゼブラフィッシュを用いた治療標的候補遺伝子の探索を中心に行う:１）腎機能回復した個体、腎症個体と正常個体の腎臓RNA-seqにより、２型糖尿病性腎症の発症に関連する遺伝子群を同定する。２）同定した遺伝子群のバリデーション実験（qPCR）を行い、糖尿病性腎症の治療メカニズムを解明する。３）２）で確認した遺伝子らを選択し、遺伝子編集などの手段を行い、糖尿病性腎症モデルゼブラフィッシュを用いて治療効果を確認する。
本年度の研究費は、主にqPCRや遺伝子編集関連試薬の購入に使用する。また適宜研究成果は学会にて発表するため、その費用として使用する。
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| Causes of Carryover |
令和１年度の研究において、当初予定した電子顕微鏡により病理学解析は、研究分担者の追加により大幅にコスト減だったため差額が生じた。
今年度の予算と合わせて遺伝子発現解析や遺伝子編集関連試薬の購入及び研究発表のための出費などに使用予定である。
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