糖尿病性心筋障害に対する糖尿病治療薬の影響に関する基礎的検討

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07809
• Research Institution: Dokkyo Medical University
• Principal Investigator: 城島 輝雄 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (90420794)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 薄井 勲 獨協医科大学, 医学部, 教授 (50377272)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 糖尿病性心筋症 / SGLT2阻害薬 / GLP-1受容体作動薬

Outline of Annual Research Achievements

2型糖尿病心不全モデル動物として重度の心筋肥大・線維化・拡張障害などを認めるモデルマウスは少ない。研究代表者は予備的検討で、CD-1系統にレプチン受
容体不全db遺伝子を戻し交配で導入することによりCD-1db/dbマウスを作成し、CD-1db/dbが汎用されているBKSdb/dbに比し16週齢で重度の心筋肥大・心筋線維化を認めることを確認した。これらの結果は、近年の糖尿病性心不全に対する糖尿病治療薬の心血管アウトカム解析において、CD-1db/dbが優れたモデルであることを示唆している。
本研究では詳細にCD-1db/dbに糖尿病治療薬の投与実験を実施することで、責任分子機構の解析を行う。昨年からの本験における準備として問題であった、金沢医科大学よりCD-1db/mマウスを受精卵より孵し、CD-1db/dbマウスへの系統樹立のためのジェノタイピングを３度施行したが、いずれもCD-1-/-のマウスしか出生しておらず難渋していた。
現在は、金沢医大から直接マウスを移送し、当院でのmatingとジェノタイピングが成功し、薬剤投与や、臓器採取などの基本的な実験が可能となっている。
令和５年度は、予備実験によるマウスへの糖尿病治療薬の投与量や、投与期間などの調整を行っていた。また、上記で得られたデータから、本実験を開始している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

現在、心筋線維化モデルマウスであるCD-1db/dbマウスの心筋の状態の解析を行っており、心筋線維化に進展する病態を病理を用いて評価している。しかし、CD１db/dbマウスの作成・系統維持に難渋したため、実験開始が遅れていた。令和５年度は、系統維持に成功したため、マウスモデルに糖尿病治療薬を投与し、本実験を開始している。

Strategy for Future Research Activity

CD-1db/dbマウスの系統維持に成功したことから、令和５年度は、予備実験を終了させた。また令和５年度中に薬剤投与（糖尿病治療薬；GLP-1受容体アナログ、SGLT2阻害薬）により、本試験へと移行を完了している。
具体的には、①体重、心筋重量の評価 ②マウス用心エコーにより心機能の評価
採取した心臓から、③real time RT-PCR、蛍光染色・免疫染色を駆使した心筋線維化における定量的な評価 ③蛋白発現の評価をwestern blotにて行う予定である。
上記検討を、本実験にて繰り返し再現性を評価していく予定である。
また、in vitroの実験系として、心筋細胞株であるH9C2を培養し、糖尿病治療薬の分子シグナルの機序解明を同時し進めていく予定である.

Causes of Carryover

令和５年度に繰越金が発生した理由は、以下の通りである。
令和５年度には、マウスの凍結胚からの外注会社でのふ化・系統の維持に困難を要した。また、CD-1db/dbマウスのジェノタイピングが正確に評価できず、複数回の検討を重ねたのみとなり、マウスの解析や実験が予定よりも大幅に減少したため、解析に必要な物品やその購入費が予定よりも少なくなってしまった。
令和６年度は、当初予定していた実験を進める予定であり、マウスの代謝ケージや、採取臓器のRNA/蛋白評価などを含めて、繰越金を今後の解析に必要な物品購入費として使用する予定である。