The mechanism of acetylcholine receptor-mediated kidney injury

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20874
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0902:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: Nakamura Yasuna 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (60908523)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: 急性腎障害 / マクロファージ / アセチルコリン / 自律神経

Outline of Final Research Achievements

In this research, we investigated the organ-protective effects of acetylcholine receptor stimulation on acute kidney injury (AKI). Focusing on the vagus nerve stimulation and the cholinergic anti-inflammatory pathway, we demonstrated the essential role of α7 nicotinic acetylcholine receptors in the renal protective effects using macrophage-specific α7 nicotinic acetylcholine receptor knockout mice. Furthermore, through comprehensive analysis using single-cell RNA-seq, we revealed that acetylcholine stimulation induces macrophage-macrophage interactions, leading to anti-inflammatory and organ-protective effects.

Free Research Field

腎臓学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

急性腎障害は，様々な原因により発症し生命予後に関わりうる重篤な病態であるにも関わらず，確立した治療法はなくその治療は対症療法にとどまる．関節リウマチや炎症性腸疾患などへの臨床応用が期待されている迷走神経刺激が，急性腎障害を軽減するということが動物モデルでは立証されつつあるものの，その詳細なメカニズムは未だ明らかではない．本研究にて，アセチルコリン刺激の受取手としてのマクロファージの重要性やアセチルコリン刺激がマクロファージ同士の細胞間相互作用が誘導することを見出した．これらは急性腎障害のメカニズム解明や神経系を介した臓器保護作用メカニズムの解明に新たな見解を与えることができたと考える．