2022 Fiscal Year Research-status Report
グルタミン代謝の急性腎障害および腎臓を起点とする臓器連関における役割解明
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22K08325
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
鈴木 佐和子 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (60400892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石渡 一樹 千葉大学, 医学部附属病院, 医員 (00889040)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | フェロトーシス / 細胞死 / グルタミン代謝 / 急性腎障害 / 臓器連関 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腎虚血再灌流障害は、急性腎障害の主要な原因で慢性腎不全や心血管イベントを増加する。透析以外有効な治療法がないが、近年、鉄・過酸化脂質依存的細胞死“フェロトーシス”の関与が注目されている。フェロトーシスは鉄および過酸化脂質依存的な非アポトーシス細胞死である。腎虚血再灌流障害以外にも、癌や腎・心・肝・神経・血液疾患などの病態に関与し、近年では臓器連関にも関わることが報告されている。しかしながら、その分子制御メカニズムは依然未解明なままである。
申請者はグルタミン代謝のmaster regulatorであるGlutaminase2 (GLS2)が過酸化脂質の増加を介して細胞死フェロトーシスを誘導することを明らかとした。そして腎虚血再灌流障害モデルマウスを作成しGls2ノックアウトマウスとwild-typeを比較検討すると、Gls2ノックアウトマウスは腎虚血再灌流障害後のフェロトーシス誘導が有意に低下、急性尿細管障害が軽度であった。以上の結果から、GLS2はフェロトーシスを介して腎虚血再灌流障害後の尿細管障害に寄与する可能性が示唆され今後更に検討を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
急性腎障害モデル動物として、10週齢の雄マウスの左腎動静脈を30分結紮後に血流を再灌流する方法で、腎虚血再灌流障害（IRI）モデルマウスを作成した。IRI後のwild-type mice (WT) では尿細管障害scoreが増加し、ミトコンドリアの円形化やクリステの不明瞭化、核のクロマチン凝集像を認め、尿細管が病変の首座であった。一方、Gls2ノックアウトマウスでは尿細管障害scoreが有意に低く、尿細管障害マーカーの上昇やミトコンドリア・核の障害もいずれも軽度であった。Gls2はマウスの尿細管に主に存在し、Gls2ノックアウトマウスではWTで認められるIRI後のferroptosis makerの増加が認められないことを明らかとした。
電子顕微鏡を用いたIRI後の腎臓におけるphenotype解析に時間を要したが、今後フェロトーシスと尿細管障害との直接的関係、及び他臓器障害への影響につき解析をすすめていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
WTおよびGls2ノックアウトマウスを用いて、GLS2のIRI後のフェロトーシス誘導の実行因子（鉄あるいは過酸化脂質）を同定するとともに、他の細胞死に及ぼす影響を検討する。またフェロトーシス誘導に伴う直接的な尿細管障害への影響をフェロトーシス阻害剤を用いて実証する。加えてGls2ノックアウトマウスの腎虚血再灌流障害後の他臓器障害（心臓・肝臓・肺・中枢神経）を各種免疫組織染色で確認し、フェロトーシス誘導・炎症の有無を検討する。そして腎障害のみでなく他臓器障害がフェロトーシス阻害剤で改善するかを明らかとする。
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| Causes of Carryover |
本年度は電子顕微鏡を用いたWTおよびGls2ノックアウトマウスのphenotype解析に時間を要した。詳細な分子病態解析は今後行う予定であるため、その解析に要する予算額を次年度に持ち越した。
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