メタボリックシンドロームにおける腎臓のエンドサイトーシスとオートファジーの関連性

• Project/Area Number: 23930003
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 基礎医学
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 青木 弘行 国立大学法人新潟大学, 医歯学総合研究科, 教務補佐員
• Project Period (FY): 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2011: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
• Keywords: メタボリックシンドローム / オートファジー / メガリン

Research Abstract

本研究では、高脂肪食負荷によるメタボリックシンドローム関連腎症モデルマウスを作成し、メガリンを介する腎近位尿細管上皮細胞(PTC)のエンドサイトーシス系の異常がオートファジー系にどのような影響を及ぼすかについて検討を行った。
メガリンの作用機序を検討するため腎特異的メガリンノックアウトマウス(KOマウス)を用いた。実験によって得られたPTCの所見が加齢の影響によるものではない事を検討するため6ヶ月間、3ヶ月間の高脂肪食負荷モデルを作成した。また、オートファジー系への影響を検討するため、オートファゴソームのマーカーLC3とGFPの融合遺伝子(GFP-LC3)を全身細胞に発現するトランスジェニックマウスを用いた。
6ヶ月間の高脂肪食負荷マウスにおいてPTCに糖質染色であるPASでは染色されない空胞様の変性所見を認めた。メガリンKOマウスでは空胞様変性所見が軽減することから、エンドサイトーシス系を介した機序が関与することが示唆された。また、空胞様変性がリソソームマーカーLAMP-1の抗体で染色されることからも、エンドサイトーシス系の異常が関係することが示唆された。
高脂肪食負荷期間を3ヶ月に短縮したマウスにおいても6ヶ月モデル同様の空胞様変性所見を認めた。この事から加齢による細胞内の代謝機能の低下が空胞様変性の主たる原因ではない事が示唆された。
3ヶ月および6ヶ月の高脂肪食負荷GFP-LC3マウスのPTC内LC3を蛍光顕微鏡下で観察したところ、空胞様変性とLC3の共在が観察された。この事から空胞様変性は、エンドサイトーシス系とオートファジー系の合流地点である、オートリソソームの異常であることが示唆された。
また、空胞様の変性所見がオイルレッド0等の脂肪染色では染色されなかった事から、空胞様変性はPTCに脂質等が単純に蓄積したものではなく、メガリンを介するエンドサイトーシス系の異常に伴ってオートリソソームが停滞した状態を反映するものであることが示唆された。

Research Products

• [Presentation] 高脂肪食負荷モデルにおける腎障害機序-メガリンを介するエンドサイトーシス/オートファジー系の異常 (2011)
  • Author(s): 青木弘行, 蒲澤秀門, 細島康宏, 笹川泰司, 矢田雄介, 金子麗華, 鈴木哲世, 樋口文恵, 佐藤博慶, 飯野則昭, 鈴木芳樹, 成田一衛, 斎藤亮彦
  • Organizer: 第18回新潟糖尿病性腎症研究会
  • Place of Presentation: 有壬記念館(新潟市)
  • Year and Date: 2011-09-08