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糖尿病において特徴の異なる尿細管障害が生じる機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06003
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42040:実験動物学関連
研究機関日本獣医生命科学大学

研究代表者

片山 健太郎  日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 准教授 (50508869)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード糖尿病 / 糖尿病性腎障害 / バイオマーカー / miRNA / 腎臓 / 腎障害 / 腎増大 / 尿細管障害 / Sglt2阻害剤 / 突然変異ラット / 糖尿病モデル動物
研究開始時の研究の概要

近年、糖尿病性腎症の発症と進行に尿細管障害が大きく関与していることが明らかにされてきている。糖尿病において生じる尿細管障害には尿細管での糖の再吸収を担うSglt2が関与していることが報告されている一方、Sglt2を介さずに生じる尿細管障害の存在も示唆されている。しかし、その発症機序など詳細は不明である。本研究では応募者らが近年新たに樹立した、糖尿病下においてSglt2非依存的に尿細管障害を呈する糖尿病モデルラット(DEK)を含む複数の糖尿病モデル動物を用いて、糖尿病下においてSglt2依存的および非依存的に生じる尿細管障害の特徴ならびに発症機序を明らかにする。

研究成果の概要

DEKラットが呈する糖尿病の病期依存的な尿細管の拡張を伴う腎の増大は腎保護効果を有するSglt2阻害剤投与によってに抑制されない。本研究から、DEKラットが呈する腎病態には嚢胞腎の発生に関わる遺伝子発現の変化、およびAMPKを介したシグナル伝達経路の変化が関わっている可能性が示唆された。また、本腎病態を反映していると考えられる複数の尿中miRNAが同定でき、これらのmiRNAがバイオマーカーとして用いることが出来ると考えられた。DEKラットが呈する腎病態には第12番染色体上のDAO遺伝子の欠損に加えて、第19番染色体上の遺伝子も関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

糖尿病性腎障害の発症と進行には尿細管障害が大きく関わっているが、Sglt2阻害剤などの腎保護効果がある糖尿病治療薬によっても抑制できない糖尿病による尿細管障害がヒトにおいても存在している。本研究から、DEKラットが呈する腎病態にはこれまで報告されている糖尿病性腎障害の発症機構とは異なり、AMPKおよびmTORのシグナル経路の抑制が関わっている可能性が示唆され、既報の糖尿病性腎障害の治療標的とは異なる治療標的を探索することが重要であることが示された。また、本腎病態のバイオマーカーとして利用可能な尿中miRNAが同定され、将来的に診断に応用できる可能性が示された、

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Mutation of the Thap4 gene causes dwarfism and testicular anomalies in rats and mice2024

    • 著者名/発表者名
      Katayama Kentaro、Ito Junya、Murakami Rei、Yamashita Ayako、Sasajima Hotaka、Narahashi Satomi、Chiba Junko、Yamamoto Ichiro、Fujii Wataru、Tochigi Yuki、Suzuki Hiroetsu
    • 雑誌名

      Mammalian Genome

      巻: - 号: 2 ページ: 149-159

    • DOI

      10.1007/s00335-024-10041-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Enlarged Kidneys and Their Potential for Inducing Diabetes in DEK Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Domon A, Katayama K, Yamada T, Tochigi Y, Suzuki H.
    • 雑誌名

      Biology(Basel)

      巻: 10 号: 7 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3390/biology10070633

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Empagliflozin ameliorates symptoms of diabetes and renal tubular dysfunction in a rat model of diabetes with enlarged kidney (DEK)2021

    • 著者名/発表者名
      Domon A, Katayama K, Sato T, Tochigi Y, Tazaki H, Suzuki H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 16 号: 5 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0251135

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cellular Expression and Subcellular Localization of Wwox Protein During Testicular Development and Spermatogenesis in Rats2021

    • 著者名/発表者名
      Mahmud MAA, Noguchi M, Domon A, Tochigi Y, Katayama K, Suzuki H.
    • 雑誌名

      J Histochem Cytochem

      巻: 69 号: 4 ページ: 257-270

    • DOI

      10.1369/0022155421991629

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 腎実質の増加を伴う非肥満型糖尿病ラット(DEK)において、若齢期の片側腎摘出は糖尿病発症率を増加させる2024

    • 著者名/発表者名
      丸山純果, 永江周平, 土門綾華, 栃木裕貴, 片山健太郎,鈴木浩悦
    • 学会等名
      第37回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 腎臓の増大を伴う新規糖尿病モデルラット(DEK)系統の遺伝学的解析とバイオマーカーの探索2023

    • 著者名/発表者名
      永江周平, 丸山純果, 横山滝, 藤森柚実, 土門綾華, 栃木裕貴, 片山健太郎, 鈴木浩悦
    • 学会等名
      第24回日本動物遺伝育種学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 腎臓の増大を伴う糖尿病モデルラット(DEK)へのインスリン投与が腎臓に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      下薗 優子、土門 綾華、丸山 純果、永江 周平、栃木裕貴、片山健太郎、鈴木浩悦
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] WOREE症候群モデルラットを用いた甲状腺ホルモン投与による治療効果の検討2021

    • 著者名/発表者名
      泉水優志、池上亜実、栃木裕貴、片山健太郎、鈴木浩悦
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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