2020 Fiscal Year Research-status Report
マイクロ糸球体モデルによるタンパク透過性亢進の機序解明
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19K12774
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
池内 由果 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (70420114)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 靖子 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (60451720)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | マイクロ糸球体モデル / タンパク透過性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
尿は、腎臓にある糸球体という小さな血管の装置で血液から濾過されます。糸球体血管壁は上皮細胞と内皮細胞、その間にある基底膜の3層で構成されています。この血管壁は、血液の血漿成分の中のある大きさ以上のタンパク質を漏らさない濾過障壁として働いていますが、糸球体に炎症が起こると濾過障壁の機能が損なわれて、大量の蛋白尿が出ます。この研究では、濾過障壁障害が起こるメカニズムを解明するために、ヒト糸球体上皮細胞や血管内皮細胞の細胞株をマイクロ流体デバイス内に培養して濾過障壁モデルを作成し、正常糸球体濾過障壁の再現や、機能破綻モデルを作成することができるか実験し、糸球体腎炎の原因解明や新しい治療法を開発するツールとすることを目的としています。 初年度に作製したマイクロチップ内のメンブレンフィルターとなる多孔質膜の表裏に健常ヒトポドサイトおよび健常ヒト糸球体内皮細胞株を分化培養し，この細胞隔壁を介した平行な2本の流路をそれぞれ血管腔およびボウマン(原尿)腔とします。この系を用いて、蛍光ラベルアルブミンを高分子タンパク、カルセインという蛍光色素を低分子タンパクとして透過性実験を行ったところ、高分子タンパクの透過率は低分子カルセインと比較して低いことがわかりました。基本的なマイクロ糸球体モデルの作成に成功し、次年度はこの系を用いて血管透過性を更新させる因子を負荷し、タンパク透過性に変化があるか実験を行いました。 1)血管内皮増殖因子 (VEGF)などの透過性を亢進させる分子や、2)何らかの透過性因子が病因と考えられている特発性ネフローゼ症候群患者血清、分離リンパ球刺激培養上清、さらに3)透過性亢進の抑制を誘導する薬剤などを血管側の流路に負荷して透過性の変化をみています。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
次年度はマクロ糸球体モデルを利用してタンパク透過性を惹起するとされる因子の負荷によるタンパク透過性の変化や透過性を抑制する可能性のある薬剤の効果を検討する予定であり、実験中である。以上より、実験はやや遅れていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度は、ポドサイト遺伝子変異株を作製し、遺伝性糸球体疾患マイクロモデルを開発する。遺伝性糸球体疾患モデル構築の最初の試みとして、先天性糸球体疾患の原因遺伝子のうち最も頻度の高いネフリン遺伝子とポドシン遺伝子の変異株を作製してマイクロデバイス内に培養して透過性試験を行い、健常ポドサイトセルラインで構築した糸球体マイクロモデルの透過性との差異を検討する。これらの糸球体濾過障壁マイクロモデルを用いて、1)血管内皮増殖因子 (VEGF)などの透過性を亢進させる分子や、2)何らかの透過性因子が病因と考えられている特発性ネフローゼ症候群患者血清、分離リンパ球刺激培養上清、さらに3)透過性亢進の抑制を誘導する薬剤などを血管側の流路に負荷して透過性の変化をみることで、病態の予知や診断、また、疾患における濾過障壁機能破綻の本態が内皮細胞やポドサイトのどのような変化に基づくものか、など糸球体濾過障壁破綻のメカニズム解明や治療の可能性を探索するデバイスとして応用可能か明らかにする。
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| Causes of Carryover |
試薬、物品費にかかる支出が多く、また、旅費、人件費、英文校正費の使用がなかったため。
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