高速原子間力顕微鏡によるキラルアミノ酸代謝の可視化解析

• 研究課題/領域番号: 21K19479
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分53:器官システム内科学およびその関連分野
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 和田 隆志 金沢大学, その他部局等, その他 (40334784)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: キラルアミノ酸 / 腎臓病 / 高速原子間力顕微鏡

研究開始時の研究の概要

腎臓病の病態解明とその克服は重要な課題である。これまで、キラルアミノ酸のうち、腸内細菌叢由来のD-セリンが腎臓病で増加し、腎臓保護効果を示すことを明らかにしてきた。本研究では、腎臓病の発症・進展機序をさらに解明する目的で、高速原子間力顕微鏡を駆使して、より詳細にキラルアミノ酸の動態を検討し、病態解明を目指す。

研究成果の概要

腎臓病の病態解明とその克服は重要な課題である。本研究の目的は、腎臓病に関連するキラルアミノ酸の代謝を可視化することである。キラルアミノ酸の生理的・腎臓病類似環境での代謝機構を明らかにすることで、新規キラルアミノ酸代謝のメカニズムの解明を目指して検討した。本研究により、ことに高速原子間力顕微鏡を用いることで、これまで困難であった腎障害と病態に果たす意義を解明したい。今後も、キラルアミノ酸代謝を明らかにし、腎臓病の病態解明、予後改善・克服にむけて検討を進める。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高速原子間力顕微鏡（HS-AFM）を用いることで、これまで困難であった腎障害の病態に果たす意義を解明することにつながる可能性がある。これまでの検討結果を生かして、生理的、腎臓病病態下でのキラルアミノ酸代謝の機序を明らかすることは学術的意義が高い。かかる検討成果により病態解明、予後改善にむけた取り組みをさらに展開する。今後は社会的にも重要な新しい学術体系の創発や、腎臓病の疾患バイオマーカー・治療シーズ開発につなげたい。

研究成果

• [雑誌論文] Intra-brain and plasma levels of L-Serine are associated with cognitive status in patients with CKD. Kid Dis (2023)
  • 著者名/発表者名: 〇Iwata Y*, Nakade Y, Kinoshita M, Sabit H, Nakajima R, Furuichi K, Mita M, Nakane M, Sakai N, Kitajima S, Toyama T, Miyagawa T, Hara A, Shimizu M, Sato K, Oshima M, Nakagawa S, Yamamura Y, Ogura H, Koshino Y, Nakada M, Wada T.
  • 雑誌名: Kidney Dis (Basel) . 巻: 9 号: 2 ページ: 118-129
  • DOI: 10.1159/000527798
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intestinal Bacterial Translocation Contributes to Diabetic Kidney Disease. (2022)
  • 著者名/発表者名: Linh HT, Iwata Y, Senda Y, Sakai-Takemori Y, Nakade Y, Oshima M, Nakagawa-Yoneda S, Ogura H, Sato K, Minami T, Kitajima S, Toyama T, Yamamura Y, Miyagawa T, Hara A, Shimizu M, Furuichi K, Sakai N, Yamada H, Asanuma K, Matsushima K, Wada T.
  • 雑誌名: J Am Soc Nephrol. 巻: - 号: 6 ページ: 1105-1119
  • DOI: 10.1681/asn.2021060843
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protective Effect of D-Alanine Against Acute Kidney Injury. (2022)
  • 著者名/発表者名: Iwata Y, Nakade Y, Kitajima S, Yoneda-Nakagawa S, Oshima M, Sakai N, Ogura H, Sato K, Toyama T, Yamamura Y, Miyagawa T,Yamazaki H, Hara A, Shimizu M, Furuichi K, Mita M, Hamase K, Tanaka T, Nishida M, Muramatsu W, Yamamoto H, Shichino S, Ueha S, Matsushima K, Wada T.
  • 雑誌名: Am J Physiol Renal Physiol. 巻: 322 号: 6 ページ: F667-F679
  • DOI: 10.1152/ajprenal.00198.2021
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increased levels of oral Streptococcus-derived D-alanine in patients with chronic kidney disease and diabetes mellitus. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakade Y, Iwata Y*, Sakai N, Mita M, Nakane M, Hamase K, Suda W, Toyama T, Kitajima S, Hara A, Shimizu M, Ogushi C, Furuichi K, Koshino Y, Morita H, Hattori M, Wada T.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 12 号: 1 ページ: 21773-21773
  • DOI: 10.1038/s41598-022-26175-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Significance of the Gut Microbiota in Acute Kidney Injury (2021)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Taku、Iwata Yasunori、Nakade Yusuke、Wada Takashi
  • 雑誌名: Toxins 巻: 13 号: 6 ページ: 369-369
  • DOI: 10.3390/toxins13060369
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] バイオマーカー開発と産学連携への期待 (2022)
  • 著者名/発表者名: 和田隆志
  • 学会等名: 日本医療検査科学会 第54回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 腎腸連関と腎臓病 (2021)
  • 著者名/発表者名: 岩田恭宜・中出祐介・和田隆志
  • 学会等名: 第51回日本腎臓学会西部学術大会