2019 Fiscal Year Research-status Report
Low Km ADH1およびHigh Km ADH3とアルコール性臓器障害
| Project/Area Number |
18K17421
|
|---|
| Research Institution | Nippon Medical School |
|---|
Principal Investigator |
勝山 碧 日本医科大学, 医学部, 助教 (90803700)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | アルコール / 腎障害 / 腎病理 / アルコール脱水素酵素 / ADH1 / ADH3 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
【背景】本研究は、エタノールに高いKmを持つAlcohol Dehydrogenase class III(ADH3)が肝の次に腎に多く分布していることに着目し、マウス腎でのアルコールの影響について検討した。
【方法】8週齢雄のC57BL/6N(Wild;WT)マウス、ADH3ノックアウト(KO)マウスに水(C群)あるいは10%アルコール(Alc、E群)を1か月摂取させ、尿・血清・腎を回収した。尿および血清からアルブミン、総蛋白、テストステロン(Tes)を測定した。また、腎は光顕(HE染色・PAS染色)および電子顕微鏡を用いて観察を行った。
【結果】WTマウス(E群)は尿中アルブミン、総蛋白の漏出がみられた。病理観察からもそれを裏付けるようにfoot process effacementがみられた。ADH3KOマウスと比較してWTマウスはAlcの影響を強く受けており、電顕像から近位尿細管のミトコンドリア壊死、空胞変性、硝子滴変性、核アポトーシス、微絨毛の減少、糸球体のfoot process effacementおよび糸球体上皮細胞壊死が観察された。反面、ADH3KOは近位尿細管のミトコンドリア壊死のみ観察された。慢性Alc摂取による腎への影響および障害はADH3が関わっていることが示唆された。また、WTマウス(E群)およびADH3KOマウス(C群およびE群)は糸球体ボーマン嚢上皮細胞の立方化(C-PECs)がみられた。AlcもしくはADH3の非存在がC-PECsを促進すると考えられる。また、血中TesはWTマウス(E群)で有意に高くなった。以上より、Tesを代謝するADH3が、Alc摂取もしくはADH3非存在により代謝が阻害されることでC-PECsを引き起こすことが示唆された。
【結論】ADH3存在下のAlc代謝が腎の病理的および形態的変化に影響していることが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の30年度の計画は1)血中Alc濃度の測定と代謝速度の算出、2)Alc代謝関連酵素の測定、3)Alc代謝関連酵素の発現量の測定、4)肝・腎の病理標本作成および評価 であった。
慢性Alc摂取の影響および障害を探索するために、当初予定していなかった電子顕微鏡での観察および尿・血清中の生化学的評価をおこなったため、「やや遅れている」評価とした。
2)および3)の実施のための試料は、前年度までに回収した。そのため、今年度は1)をおこないつつ2)および3)の測定に着手する予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
8週齢雄WTマウス、ADH1KOマウスおよびADH3KOマウスのC・E群に対して下記を実施する。
1)ADH1KOマウス(C群、E群)の腎観察および尿・血清の生化学的検査を行い、WTおよびADH3KOマウスと比較する。腎切片は既に作製してあり、尿・血清は回収済みである。2)WTマウス腎のADH1・ADH3を免疫染色し、病変とADHの分布を可視化する。3)腎尿細管障害マーカー遺伝子の発現変動を観察するために、腎からRNeasy Mini Kit(QIAGEN)を用いてmRNAを抽出し、Syber Green法を用いてRT-PCRにより測定する。4)各マウスのアルコール代謝能測定のため、5%Alcを投与し(ADH1KOマウスは10%Alc投与では1か月以内に死亡するが、5%Alc投与では1年以上生存するため)、経時的に尾静脈採血をおこない、GCを用いてアルコール代謝速度を算出する。
これらを全て実施するために、当初予定していたIn situ ハイブリダイゼーションは行わず、免疫染色を優先する予定である。
|
| Causes of Carryover |
予定していたRT-PCRの実施を次年度に繰り越したため、次年度使用額が生じた。
そのため、次年度はRT-PCR関連消耗品の購入および当初から予定していた免疫染色関連消耗品の購入、アルコール代謝速度測定関連消耗品の購入、さらに執筆中の論文の校正・投稿費用として使用することを予定している。
|
