2013 Fiscal Year Annual Research Report
ミッドカインによる内皮細胞由来の血管作動因子を介した血圧調整のメカニズムの解明
Project/Area Number |
25293195
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
松尾 清一 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70190410)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 彰一 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (10362253)
佐藤 和一 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (90508920)
湯澤 由紀夫 藤田保健衛生大学, 医学部, 教授 (00191479)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 高血圧 / 内皮細胞障害 / ミッドカイン / メタボローム解析 |
Research Abstract |
本研究の目的は、MK が内皮細胞由来の血管作動因子を制御し血圧を上昇させるメカニズムを解明することとMK を制御することで高血圧や内皮細胞障害に対する新たな治療法を開発することである。 本研究ではこの研究目的を達成するために、MK 欠損マウスを用いた内皮障害モデルにおけるテレメトリーシステムによる血圧測定、畜尿における蛋白尿やNa 排泄量の測定、臓器障害(腎臓、心臓など)を病理組織での解析、内皮細胞由来の血管収縮・拡張因子の同定と発現量の検討、EETsカスケードの阻害薬を用いて血圧変動や臓器障害の変化の検討、糸球体内皮細胞のキャピラリー電気泳動+質量分析装置(CE-MS)によるメタボローム解析、代謝産物から血管作動因子の同定、動物モデルとメタボローム解析で得られた内皮細胞由来の血管作動因子と平滑筋細胞の相互作用を検討する。前臨床実験として、MK 抗体、MK aptamer や血管作動因子などを使用し、最終的に内皮障害を軽減させることにより高血圧や臓器障害を治療するという新たな治療戦略を構築する。 平成25年度はMK を介した内皮障害モデルにおける高血圧発症のメカニズム解析をするために実験を行った。野生型(WT)マウスとMK 欠損型(MK-KO)マウスを用い、片腎摘(UNx)後にNO 合成酵素阻害薬のL-NAME を飲料水に混ぜて投与する内皮障害モデルにおいて、MK-KOマウスで有意に血圧上昇が認められず、組織障害も軽度だった。血管内皮細胞由来の血管収縮作用や血管拡張作用をもつ種々の液性因子の検討では、血管収縮因子であるRAS、endothelin、血管拡張因子であるeNOS とNO 産生量、PGI2では両者に差を認めなかったが、EETsの代謝産物の14, 15-DHETがMK-KOマウスで上昇していた。また、正常のMK-KOマウスに阻害剤を投与したところ血圧の上昇が認められた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成25年度はMK を介した内皮障害モデルにおける高血圧発症のメカニズム解析をするために以下の実験計画を立てていた。 ①野生型(WT)マウスとMK 欠損型(MK-KO)マウスを用い、片腎摘(UNx)後にNO 合成酵素阻害薬のL-NAME を飲料水に混ぜて投与する。それぞれを無治療群(NT)、片腎摘群(UNx)、片腎摘+L-NAME 投与群(UNx+L-NAME)に分け、各群を4 か月まで観察し、テレメトリーシステムなどを用いた血圧測定、蓄尿による蛋白尿量・尿中Cr濃度・Na排泄量・K排泄量、血中のCr濃度・BUN濃度・Na濃度・K濃度などの測定、腎臓・心臓・肺・大動脈などの各臓器の病理学的評価の評価をおこなった。動物モデルの作成は問題なく、WTマウスのほうがMK-KOマウスと比較して、高血圧であり、腎障害が強いという結果を得られた。 ②血管内皮細胞由来の血管収縮作用や血管拡張作用をもつ種々の液性因子を検討した結果、血管拡張因子であるeNOS とNO 産生量、PGI2は変化なく、EETsの代謝産物の14, 15-DHETがMK-KOマウスで上昇していた。また、血管収縮因子であるRAS、endothelinでは差は認められなかった。 ③EETs カスケードの阻害薬を用い、血圧調整や臓器障害を検討した結果、正常のMK-KOマウスに阻害剤を投与したところ血圧の上昇が認められた。臓器障害に関しては確認中である。 以上より、平成25年度の実験計画はおおむね順調に進展していると考えられる。
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Strategy for Future Research Activity |
EETs カスケードの阻害薬を用いた実験で血圧の差を見出すことができたが、臓器障害の確認は施行中である。引き続き解析を続ける。これに加えて、当初の研究計画通り、 ①血管内皮細胞を初代培養及び刺激実験:WT マウスとMK-KO マウスからCD31 抗体とCD102 抗体を添付したマグネット・ビーズ法を用いて糸球体内皮細胞の初代培養を行った。eNOS やVEGF 受容体であるFlt-1 やKDR などの発現を確認し、内皮細胞のcharacterization を行い、この細胞にL-NAME で刺激したサンプルを採取する。 ②CE-MS によるメタボローム解析:内皮細胞のサンプルの全イオン性代謝物をCE-MS で測定するために、内皮細胞の前処理方法、CE-MS 測定条件の最適化などについて検討後、血管作動性物質(EETs の代謝産物である14, 15-DHET など)を中心にメタボローム解析を行う。 ③:内皮細胞と平滑筋細胞との相互作用の検討:代謝産物から標的となる分子を選定し、それを用いて平滑筋細胞を刺激することで、cGMP やcAMP の産生量、Ca channel からのCa イオンの流入をみることで平滑筋細胞の作用点を明らかにし、機能解析を行う。また、WT マウスとMK-KO マウスから内皮細胞と平滑筋細胞を初代培養し、それぞれ共培養することで相互作用をcGMP やcAMP の産生量、Ca channel からのCa イオンの流入をみることで確認する。 ④最終的に、内皮障害の治療薬として抗MK 抗体、MK aptamer や標的分子を用い、内皮細胞由来の血管拡張因子EETs などを改善することをELISA、Western BlotやRT-PCR で確認する。また、血圧測定や臓器障害を組織学的に検討し、治療効果があるか確認する。
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Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
血管内皮細胞を同定するための抗体を購入予定だったが、今年度中に納入されなかった。 血管内皮細胞を同定するための抗体を購入予定である。
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Research Products
(38 results)
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[Journal Article] Rat adipose tissue-derived stem cells attenuate peritoneal injuries in rat zymosan-induced peritonitis accompanied by complement activation.2014
Author(s)
Kim H, Mizuno M, Furuhashi K, Katsuno T, Ozaki T, Yasuda K, Tsuboi N, Sato W, Suzuki Y, Matsuo S, Ito Y, Maruyama S.
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Journal Title
Cytotherapy
Volume: 16(3)
Pages: 357-68
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Japan Renal Biopsy Registry and Japan Kidney Disease Registry: Committee Report for 2009 and 2010.2013
Author(s)
Sugiyama H, Yokoyama H, Sato H, Saito T, Kohda Y, Nishi S, Tsuruya K, Kiyomoto H, Iida H, Sasaki T, Higuchi M, Hattori M, Oka K, Kagami S, Kawamura T, Takeda T, Hataya H, Fukasawa Y, Fukatsu A, Morozumi K, Yoshikawa N, Shimizu A, Kitamura H, Yuzawa Y, Matsuo S, Kiyohara Y, Joh K, Nagata M, Taguchi T, Makino H
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Journal Title
Clin Exp Nephrol.
Volume: 17(2)
Pages: 155-73
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Deficiency of growth factor midkine exacerbates necrotizing glomerular injuries in progressive glomerulonephritis.2013
Author(s)
Kojima H, Kosugi T, Sato W, Sato Y, Maeda K, Kato N, Kato K, Inaba S, Ishimoto T, Tsuboi N, Matsuo S, Maruyama S, Yuzawa Y, Kadomatsu K.
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Journal Title
Am J Pathol
Volume: 182(2)
Pages: 410-9
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Geriatric nutritional risk index accurately predicts cardiovascular mortality in incident hemodialysis patients.2013
Author(s)
Takahashi H, Ito Y, Ishii H, Aoyama T, Kamoi D, Kasuga H, Yasuda K, Maruyama S, Matsuo S, Murohara T, Yuzawa Y.
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Journal Title
J Cardiol.
Volume: S0914-5087(13)
Pages: 00352-3
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Significance of combined cyclosporine-prednisolone therapy and cyclosporine blood concentration monitoring for idiopathic membranous nephropathy with steroid-resistant nephrotic syndrome: a randomized controlled multicenter trial.2013
Author(s)
Saito T, Iwano M, Matsumoto K, Mitarai T, Yokoyama H, Yorioka N, Nishi S, Yoshimura A, Sato H, Ogahara S, Shuto H, Kataoka Y, Ueda S, Koyama A, Maruyama S, Nangaku M, Imai E, Matsuo S, Tomino Y; The Refractory Nephrotic Syndrome Study Group.
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Journal Title
Clin Exp Nephrol.
Volume: Epub
Pages: -
Peer Reviewed
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[Journal Article] CD147/basigin reflects renal dysfunction in patients with acute kidney injury.2013
Author(s)
Nagaya H, Kosugi T, Maeda-Hori M, Maeda K, Sato Y, Kojima H, Hayashi H, Kato N, Ishimoto T, Sato W, Yuzawa Y, Matsuo S, Kadomatsu K, Maruyama S.
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Journal Title
Clin Exp Nephrol.
Volume: Epub
Pages: -
Peer Reviewed
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[Journal Article] Long-Term Effects of Spironolactone in Peritoneal Dialysis Patients.2013
Author(s)
Ito Y1, Mizuno M, Suzuki Y, Tamai H, Hiramatsu T, Ohashi H, Ito I, Kasuga H, Horie M, Maruyama S, Yuzawa Y, Matsubara T, Matsuo S; on behalf of the Nagoya Spiro Study Group.
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Journal Title
J Am Soc Nephrol.
Volume: Epub
Pages: -
Peer Reviewed
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[Presentation] Spironolactone Prevents Cardiac Hypertrophy in Peritoneal Dialysis Patients without Significant Adverse Effects.2013
Author(s)
Yasuhiko Ito, MD, PhD, Masashi Mizuno, MD, PhD, Yasuhiro Suzuki, MD, Hirotake Kasuga, MD, PhD, Shoichi Maruyama, MD, Yukio Yuzawa, MD, Seiichi Matsuo, MD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] The Nationwide Retrospective Cohort Study in IgA Nephropathy in Japan.2013
Author(s)
Takashi Yasuda, MD, PhD, Yoshinari Yasuda, MD, PhD, Sachiko Ohde, Osamu Takahashi, MD, PhD, Tetsuya Kawamura, MD, PhD, Seiichi Matsuo, MD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] Adverse Events Associated with Immunosuppressive Therapy and Tonsillectomy in IgAN: The Nationwide Retrospective Cohort Study in IgAN in Japan.2013
Author(s)
Yoshinari Yasuda, MD, PhD, Takashi Yasuda, MD, PhD, Sachiko Ohde, Osamu Takahashi, MD, PhD, Tetsuya Kawamura, MD, PhD, Seiichi Matsuo, MD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] Neutrophil/Lymphocyte Ratio as a Predictor of Cardiovascular Events in Japanese Patients Starting Renal Replacement Therapy.2013
Author(s)
Sawako Kato, MD, PhD, Bengt Lindholm, MD, PhD, Yukio Yuzawa, MD, Seiichi Matsuo, MD, Shoichi Maruyama, MD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] Serum Beta-2 Microglobulin Significantly Predicts Survival in Association with the Residual Renal Function in Japanese Patients on Peritoneal Dialysis- A Prospective Multicenter Cohort Study (PDR-CS).2013
Author(s)
Hiroshi Morinaga, MD, Hitoshi Sugiyama, MD, PhD, Yasuhiko Ito, MD, PhD, Kazuhiko Tsuruya, MD, PhD, Hisako Yoshida, Hiroki Maruyama, MD, PhD, Shin Goto, MD, Tomoya Nishino, MD, PhD, Hiroyuki Terawaki, MD, PhD, Masaaki Nakayama, MD, PhD, Hidetomo Nakamoto, MD, PhD, Seiichi Matsuo, MD, Hirofumi Makino, MD, PhD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] Mac-1 Deficiency Protects Mouse from Pulmonary Hemorrhage, whereas Exacerbates Glomerulonephritis in Experimental Model of Systemic Lupus Erythematosus.2013
Author(s)
Yiqin Shi, Naotake Tsuboi, MD, PhD, Kazuhiro Furuhashi, MD, PhD, Shoichi Maruyama, MD, Seiichi Matsuo, MD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] Glycosylated Protein CD147 Reflects Renal Dysfunction in Patients with Acute Tubular Necrosis.2013
Author(s)
Hiroshi Kojima, MD, Tomoki Kosugi, MD, PhD, Mayuko Maeda, MD, Kayaho Maeda, MD, Yuka Sato, MD, Hiroki Hayashi, MD, Waichi Sato, MD, PhD, Seiichi Matsuo, MD, Shoichi Maruyama, MD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] C-Reactive Protein Mediates the Association between Low Socioeconomic Status and Pulse Pressure in Japanese CKD Cohort (CKD-JAC).2013
Author(s)
Naohiko Fujii, MD, PhD, Takayuki Hamano, MD, PhD, Yoshitaka Isaka, MD, PhD, Tsuyoshi Watanabe, MD, Kosaku Nitta, MD, PhD, Tadao Akizawa, MD, Seiichi Matsuo, MD, Enyu Imai, MD, PhD, Hirofumi Makino, MD, PhD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] Resistance to Immunosuppressive Therapy in Patients with Primary Nephrotic Syndrome: Japan Nephrotic Syndrome Cohort Study (JNSCS)2013
Author(s)
Ryohei Yamamoto, MD, PhD, Shoichi Maruyama, MD, Hitoshi Yokoyama, MD, PhD, Seiichi Matsuo, MD, Enyu Imai, MD, PhD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] Regional Differences in Chronic Kidney Disease Prevalence in Japan: A Japanese Nationwide Health-Check Study.2013
Author(s)
Yoshinari Yasuda, MD, PhD, Kiyoshi Shibata, PhD, Kunitoshi Iseki, MD, Toshiki Moriyama, MD, PhD, Kunihiro Yamagata, MD, PhD, Kazuhiko Tsuruya, MD, PhD, Hideaki Yoshida, MD, PhD, Shouichi Fujimoto, MD, Koichi Asahi, MD, PhD, Tsuyoshi Watanabe, MD, Seiichi Matsuo, MD
Organizer
Kidney Week 2013
Place of Presentation
Atlanta,USA
Year and Date
20131106-20131110
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[Presentation] The continuous erythropoietin receptor activator (C.E.R.A.) maintains renal anemia safely at extended administration intervals in CAPD patients.2013
Author(s)
Takako Tomita, Yasuhiro Suzuki, Yasuhiko Ito, Masashi Mizuno, Hiroshi Kinashi, Humiko Sakata, Takeshi Terabayashi, Yumi Sei, Shoichi Maruyama and Seiichi Matsuo
Organizer
6th International Society for Peritoneal Dialysis - Asia Pacific Chapter Meeting, ISPD-APCM
Place of Presentation
台北,中国
Year and Date
20130927-20130929
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