2021 Fiscal Year Research-status Report
Abberent mitochondrial metabolism as a cause of salt-sensitive hypertension
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21K08234
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
下澤 達雄 国際医療福祉大学, 医学部, 主任教授 (90231365)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 高血圧 / 食塩 / ミトコンドリア / エネルギー代謝 / 腎臓 / 酸化ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
食塩感受性高血圧症は予後不良の病態である。それゆえ、食塩感受性高血圧の発症予防方法の検討が必要である。我々は腎臓のナトリウム―クロール共輸送体(NCC)の異常が食塩感受性高血圧に関与し、その異常がエピゲノム変化、酸化ストレス増大によることを報告した。しかし、臨床的には遠位尿細管での酸化ストレス増大メカニズムは不明である。本研究では遠位尿細管においてはミトコンドリアを用いたエネルギー代謝が盛んであることに着目し、マウス由来遠位尿細管細胞(mDCT)におけるNCC活性化とミトコンドリア機能について検討を開始した。本年はmDCT細胞にNCCが発現していることを確認の上低酸素ならびに高糖条件下での培養を行いミトコンドリア由来酸化ストレスとNCCの発現、リン酸化の変化を検証した。その結果、低酸素、あるいは高糖条件下ではNCCの転写には変化がないものの、低酸素ではリン酸化が亢進すること、高糖では抑制されることが確認された。またMitoSOXを用いたミトコンドリア由来酸化ストレスについて確認したところ、低酸素では特に酸化ストレスが高くなっていた。低酸素下でMito-TEMPOにてミトコンドリア由来酸化ストレスを除去したところNCCのリン酸化が80％程度抑制された。高糖条件でのMitoSOXによるNCCリン酸化の改善効果は今後の検討である。
mDCT細胞で認められた事象が血圧と関連するかについてマウスの間歇的低酸素モデルを用いて検証した。2週間の低酸素負荷にてマウス腎臓においてNCCのリン酸化を認めた。また血圧の夜間の血圧低下が認められず、24時間を通じて血圧が維持された。一方NCC欠損マウスでは血圧変動は維持され、夜間に血圧が低下した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
従来用いていたmDCT細胞でNCCの発現が少なくなっており、一部は欠落していた。新たな細胞を購入したがその株にはNCCの発現が認められなかった。そこで残っている細胞を用いて検討を行うこととなり実験の開始が遅れた。NCCの転写は変化せず、リン酸化の変化であることが明らかになったので今後はNCCを強制発現させたmDCT細胞を用いて検討を加える。
またミトコンドリア呼吸機能は細胞外フラックスアナライザーXFpで行っているが、測定誤差が大きく、実験条件設定に時間がかかっており当初本年度行う予定であった検討が行われなかったためやや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
NCCのリン酸化が低酸素と高糖では異なる挙動を示したことに対しMitoSOXを用いた確認実験を行い、さらにミトコンドリア呼吸機能および解糖系の挙動についての検討を行う。またこれらの変化についてHEK細胞を用い、mDCT細胞に対する特異性について検討を行う。
細胞実験では当初よりmDCTにおけるNCCの発現が低いため遺伝子導入を行いNCCたんぱく量を増加させたうえでNCCのリン酸化ならびに膜への移行は評価する。
動物実験では糖尿病モデルマウスを用いてNCCのリン酸化を検討する。尿糖を増加させるSGLT2阻害薬による変化を合わせて検討する。またNCCの活性化の指標としてクロロサイアザイドを急性投与した際のナトリウム利尿効果を確認し、NCCが活性化していることを確認する。
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| Causes of Carryover |
mDCT細胞の実験が遅れたこと、フラックスアナライザーでのデータ収集が遅れたため消耗品の購入額が当初の予定を下回った。
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Research Products
(3 results)
