糖尿病性腎症の成因解明とその治療戦略

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16590786
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 荒井 秀典 京都大学, 医学研究科, 講師 (60232021)
• キーワード: 糖尿病性腎症 / Gas6 / メサンギウム細胞 / 肥大 / Akt / ラパマイシン

研究概要

【目的】我々はこれまでの研究でビタミンK依存性増殖因子であるGas6が糖尿病性腎症の発症に重要な役割を演じることを明らかにした。今回の目的は糖尿病性腎症の初期病変の特徴であるメサンギウム細胞肥大に関与することが明らかとなったGas6によるメサンギウム細胞肥大の分子機構を明らかにすることである。【方法】in vivoにおいてストレプトゾトシンによる糖尿病ラットを作製し、その糸球体蛋白を用いてAkt/mTOR経路に存在する細胞内伝達物質であるAktとp70 S6キナーゼの発現及びそのリン酸化をウェスタンブロットにより検討した。またメサンギウム細胞肥大抑制作用を持つワーファリンによりその活性が変化するかどうかも検討した。またin vitroにおいてメサンギウム細胞肥大を評価するため[^3H]ロイシンの取り込みとフローサイトメトリーを行い、その系においてPI3キナーゼの阻害剤であるウォートマニン、もしくはmTORの阻害剤であるラパマイシンによる、肥大抑制効果の有無を検討した。【結果】ストレプトゾトシンによる糖尿病ラットにおいては12週目の糸球体蛋白においてAktとp70 S6キナーゼの発現が増強し、それらのリン酸化が起きることが明らかになった。さたに、そのリン酸化はワーファリン投与により抑制された。メサンギウム細胞にGas6を添加する[^3H]ロイシンの取り込み実験ではウォートマニンの使用にて取り込みはほぼ抑制されなかったが、ラパマイシンにて有意に抑制された。このGas6による細胞肥大はフローサイトメトリーにおいても同様の結果が得られた。またGas6による細胞肥大実験において細胞内伝達物質の活性を検討したところAktのリン酸化及びp70 S6キナーゼのリン酸化が認められたが、ウォートマニンではAktのリン酸化は完全に抑制されたがp70 S6キナーゼのリン酸化は完全には抑制されなかった。一方ラパマイシンにてAktのリン酸化は抑制されなかったが、p70 S6キナーゼのリン酸化は完全に阻害されていた。【結論】我々はAkt及びp70 S6キナーゼが糖尿病性腎症の発症に関与しうることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Activation of STAT3/Smad1 is a key signaling pathway for progression to glomerulosclerosis in experimental glomerulonephritis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takahashi T, Abe H, Arai, H, Matsubara T, Nagai K, et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 280 ページ: 7100-7106
• [雑誌論文] Alterations in expression of angiopoietins and the Tie-2 receptor in the retina of streptozotocin induced diabetic rats. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohashi H, Takagi H, Koyama S, Oh H, Watanabe D, et al.
  • 雑誌名: Mol Vis. 10 ページ: 608-617
• [雑誌論文] Roles of thromboxane A(2) and prostacyclin in the development of atherosclerosis in apoE-deficient mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi T, Tahara Y, Matsumoto M, Iguchi M, Sano H, et al.
  • 雑誌名: J Clin Invest 114 ページ: 784-794
• [雑誌論文] Role of bone marrow-derived progenitor cells in cuff-induced vascular injury in mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Xu, Y., Arai, H., Zhuge, X., Sano, H., Murayama, T., et al.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol 24 ページ: 477-482
• [雑誌論文] Advanced glycation end products increase collagen-specific chaperone protein in mouse diabetic nephropathy. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ohashi S, Abe H, Takahashi T, Yamamoto Y, et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 279 ページ: 19816-19823
• [雑誌論文] Type IV collagen is transcriptionally regulated by Small under advanced glycation end product(AGE) stimulation. (2004)
  • 著者名/発表者名: Abe H, Matsubara T, Iehara N, Nagai K, Arai H, et al.
  • 雑誌名: J Biol Chem. 279 ページ: 14201-14206
• [雑誌論文] CXCL16 is a novel angiogenic factor for human umbilical vein endothelial cells.
  • 著者名/発表者名: Zhuge X, Murayama T, Arai H, et al.
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications (in press)
• [雑誌論文] Gas6 induces Akt/mTOR-mediated mesangial hypertrophy in diabetic nephoropathy.
  • 著者名/発表者名: Nagai K, Matsubara T, Mima A, Sumi E, Kanamori H, et al.
  • 雑誌名: Kidney International (in press)
• [雑誌論文] Role of coagulation factor Xa and protease-activated receptor 2 in human mesangial cell proliferation.
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Arai H, Liu N, Nogaki F, Nomura K, et al.
  • 雑誌名: Kidney International in press
• [雑誌論文] Serum Lipid Survey and its Recent Trend in the General Japanese Population in 2000
  • 著者名/発表者名: Arai H, Yamamoto A, Matsuzawa Y, Saito Y, et al.
  • 雑誌名: J Arteriosclerosis Thrombosis (in press)