2023 Fiscal Year Final Research Report

Novel tubular homeostatic mechanism mediated by primary cilia

Research Project

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Project/Area Number	21H02824
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 52010:General internal medicine-related
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	Inagi Reiko 東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (50232509)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	池田洋一郎東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10407398) 長谷川頌東京大学, 医学部附属病院, 特任助教 (30892658) 木村啓志東海大学, マイクロ・ナノ研究開発センター, 教授 (40533625) 平林祐介東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80447391) 南学正臣東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90311620) 西裕志東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (90784174) 田中哲洋東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (90508079)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	尿細管細胞 / 一次繊毛 IRF88 / ミトコンドリア / 小胞体 / オルガネラストレス / オルガネラコンタクトサイト / 糖尿病関連腎臓病 / 脂質代謝
Outline of Final Research Achievements	In this project, we aimed to elucidate the mechanisms of renal tubular cell homeostasis and the pathogenic changes of cellular phenotypes through primary cilia. We focused on the expression and functional changes of primary cilia components during tubular damage and their correlation with cellular phenotypic changes. The results showed that the expression of IFT88, a factor mediating intraciliary transport, significantly decreases during tubular damage, leading to mitochondrial dysfunction. This mitochondrial dysfunction causes lipid metabolic abnormalities, called lipotoxicity, in tubular cells. However, the interaction between primary cilia and mitochondria does not alter endoplasmic reticulum function, suggesting the importance of the organelle network mediated by primary cilia, especially primary cilia-mitochondria interaction.
Free Research Field	分子腎臓学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究は、一次繊毛の腎尿細管細胞機能における新たな病態生理学的解明を目指し、一次繊毛ーミトコンドリア間の機能不全、それによる尿細管細胞の脂質毒性など腎疾患の進展における新たな知見を明らかにした。これらの成果は、尿細管障害進展の新規分子機序、それに基づく革新的腎機能保護戦略の開発に寄与することが見込まれる。さらに、本研究は細胞内オルガネラ間相互作用の研究を進展させ、特に一次繊毛―ミトコンドリア間相互作用が尿細管脂質代謝に与える影響を明らかにした。それら成果は、将来的には慢性腎疾患やその他の代謝疾患患者の生活の質の向上に寄与することでの社会的貢献が期待される。