慢性腎臓病(CKD)における糖尿病血管合併症の成因解明

• Project/Area Number: 24790848
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Kidney internal medicine
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 冨永 辰也 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (80425446)
• Project Period (FY): 2012
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2014: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2013: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2012: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: Bmp4 / ポドサイト障害 / アポトーシス / アルブミン尿

Research Abstract

本研究では、BMP4に関与する細小血管障害発生の分子メカニズムを明らかにし、アルブミン尿漏出が原因となって起こる病態進展のメカニズムを明らかにするための検討を行った。我々がこれまでに研究してきたBMP4/Smad1シグナル系が糖尿病性腎症の誘導シグナルであることに着目して、アルブミン尿漏出機序をアポトーシス誘導シグナルに着目して検討を継続した。
(1)培養ポドサイト細胞を用いてBMP4刺激下におけるアポトーシス関連分子、tight junction制御分子の発現変化を確認した。培養ポドサイトへのBMP4刺激により、p38, Cleaved Caspase3の活性化が認められ、Nephrinの発現が減少することを確認した。ポドサイト培養細胞を高血糖条件下で培養すると、BMP4の発現が増加することを確認した。
(2)C57BL/6Jを用いたストレプトゾトシン(STZ)誘導型糖尿病マウスにおいて上記分子を解析した。STZ誘導型糖尿病マウスでは、病変領域にBMP4の発現が認められメサンギウム基質増生と相関関係を認め、ポドサイトマーカーのWTI陽性細胞の減少を確認した。
(3)Cre/loxPシステムによりBMP4 knock-in transgenic mice(Bmp4 Tg)を作製し、糸球体病変を病理学的に解析した。Bmp4 Tgでは、BMP4誘導後顕著な糸球体硬化を発症し、Nephrinの発現低下とWT1陽性数が顕著に減少していた。電子顕微鏡の所見では、ポドサイト剥離とスリット膜の変性を認めた。またBMP4誘導後、糸球体内にCleaved Caspase3の発現が亢進しており、細胞のアポトーシス所見を認めた。
(4)BMP4 knock-out mice(Bmp4 KO)を用いSTZ誘導型糖尿病マウスを作製し、メサンギウム基質増生とポドサイト障害におけるBMP4の作用機序を解析した。糖尿病を誘発したBmp4 KOのNephrinおよびWT1陽性細胞数は、野生型と比較して減少が抑えられていた。BMP4発現減少が糸球体硬化の進展を抑制していると示唆された。