2019 Fiscal Year Research-status Report

近位尿細管代謝異常と代謝障害センサーの役割に着目した糖尿病性腎症進展の機序解明

Research Project

Project/Area Number	18K11129
Research Institution	Kochi University
Principal Investigator	藤本新平高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 教授 (00333576)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	ミトコンドリア / 近位尿細管 / ATP産生 / グルコース再吸収
Outline of Annual Research Achievements	近位尿細管上皮細胞(PTEC)は、原尿中の多数の物質の能動輸送を行っておりATP必要量が多くミトコンドリアを豊富に含みグルコース代謝制御においても重要な細胞である。糖尿病状態におけるPTECの代謝異常と尿細管障害の関連の解明を目的とする。thithioredoxin-interacting protein (TXNIP)は、代謝障害センサーとして働き、高グルコースなどで発現が誘導される蛋白でグルコース代謝関連機能を有する。糖尿病状態のPTECにおいては尿糖増加に起因する尿細管側からのsodium-glucose cotransporter(SGLT)を介するグルコース・ナトリウム流入の増加がPTECに対する代謝的ストレスとなっており代謝障害センサーであるTXNIPの役割を解明する必要がある。8週齢雄のC57BL/6マウスにストレプトゾトシン(STZ )20mg/ml(0.05Mクエン酸緩衝液pH4.5)を250mg/kgで腹腔投与した。コントロール(CNT)にはクエン酸緩衝液のみを投与した。10日後の随時血糖はCNT群153±29(以下平均値±標準偏差)mg/dL、STZ群650±84mg/dLと有意な上昇を認めが、血中ケトン体の有意な上昇は認めなかった。また体重は、CNT群24.0±0.7g、STZ群20.7±1.1gと有意に低下を認めていた。血圧はCNT群 127±6/63±13mmHg、STZ群 114±7/55±10mmHgと低下傾向を認めた。尿中アルブミンは増加傾向にあった。血圧に有意差は認めなかった。TXNIPのタンパク量を骨格筋、肝臓、腎皮質で評価した。骨格筋では有意なTXNIPの発現増加を認めたが、肝臓、腎皮質では認めなかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason ミトコンドリア単離技術、解析については実験系が確立したが、今回のSTZ投与法による糖尿病モデル動物ではTXNIPの発現増加は認めなかった。既報では発現増加を認める場合もあり、慎重な検討が必要である。
Strategy for Future Research Activity	今回のSTZ投与法による糖尿病モデル動物作成では血圧にやや影響し、高血糖が高度であった。高血糖状態の期間が短かった可能性、血糖上昇が高度で脱水傾向となり腎血行動態に影響を与えた可能性があり、STZ少量頻回投与法や高血糖期間の延長など条件設定を検討している。
Causes of Carryover	腎皮質におけるTXNIP発現増加の条件検討が必要であり、in vitro実験の大部分が実施できず残額を生じた。次年度に実施予定である。