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2017 年度 実施状況報告書

マグネシウム再吸収による血圧調節のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 16K19034
研究機関大阪大学

研究代表者

橋爪 脩  大阪大学, 微生物病研究所, 特任研究員(常勤) (50755692)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードマグネシウム / 血圧 / 腎臓 / 再吸収
研究実績の概要

本研究では、腎臓の遠位尿細管におけるマグネシウム再吸収と血圧調節の関わり、またその酸化ストレスとの関わりを明らかにすることを目指している。腎臓の遠位尿細管はマグネシウム再吸収の最終段階の場であるだけでなく、血圧調節に重要なナトリウムの再吸収も盛んに行われていることが知られている。これまでの研究から、この遠位尿細管で強く発現しているマグネシウムトランスポーターであるCNNM2遺伝子の腎臓特異的ノックアウトマウスにおいて顕著な血圧低下が引き起こされていることが明らかになっている。また、このノックアウトマウスの解析から腎臓の遠位尿細管において陽イオンチャネルであるTRPM6の発現が低下していることが確認された。本年度はマグネシウム輸送の変化によるTRPM6の発現低下が血圧調節に重要であることを示すために、Six2-Creマウスを用いて腎臓特異的なTRPM6遺伝子のノックアウトマウスの作製を行った。まず腎臓特異的にTRPM6のノックアウトが行えていることを確認し、その後このマウスでテレメトリー法による血圧測定を行った。その結果、有意な血圧低下を確認することができた。またこのマウスの血清中マグネシウム量および尿中マグネシウム量をキシリジルブルーを用いて測定したところ、野生型マウスと比較して血液中のマグネシウム量が有意に低下していること、そして尿中のマグネシウム量の増加の傾向が確認できた。これらの結果から、腎臓におけるマグネシウムの再吸収の低下が血圧低下を引き起こしていることが明らかにできた。またマグネシウム再吸収を介した新たな血圧調節機構の存在を示唆することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

・予定していた通り腎臓特異的なTRPM6ノックアウトマウスの作製に成功している。
・すでに明らかになっている、腎臓でのマグネシウム再吸収が低下しているモデルマウスであるCNNM2腎臓特異的ノックアウトマウスと同様に、腎臓特異的TRPM6ノックアウトマウスでも腎臓におけるマグネシウムの再吸収が低下していることが血清中のマグネシウム量の低下、および尿中のマグネシウム量の上昇傾向から示唆することができている。
・腎臓特異的TRPM6ノックアウトマウスにおいて野生型と比較し有意に血圧が低下していることが確認できている。
以上の点から腎臓におけるマグネシウム再吸収が生体内で血圧調節に関わっているという新たなメカニズムの存在を示唆できており、現在そのメカニズムの解明に取り掛かっている状況である。そのため進行状況として概ね実験計画に沿って進展していると判断している。

今後の研究の推進方策

作製に成功した腎臓特異的TRPM6ノックアウトマウスの解析から、腎臓におけるマグネシウム再吸収の低下が血圧の低下を引き起こしていることを明らかにできたが、その分子メカニズムの解明には未だ至っていない。現在テレメトリーを用いたマウスの血圧変化の詳細なモニタリングを行っている。また、ICP-MSを用いた血中のイオンの詳細な解析を行い、マグネシウム以外の陽イオン、特にナトリウム量がどうなっているか調べる。そして既知の血圧調節因子がどのように腎臓特異的TRPM6ノックアウトマウスで変化しているかを調べることで、マグネシウム再吸収による血圧調節機構を明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

腎臓特異的TRPM6ノックアウトマウスの作製が予定よりもスムーズに行えたため、それに必要なマウスおよびその維持費や解析用の試薬類を大いに節約することができた。今年度の未使用分は高額な試薬類(組織解析に使用する抗体など)の購入に充てることで、より有効に使用できると考えている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mice deficient in the Shmt2 gene have mitochondrial respiration defects and are embryonic lethal.2018

    • 著者名/発表者名
      Tani Haruna、Ohnishi Sakiko、Shitara Hiroshi、Mito Takayuki、Yamaguchi Midori、Yonekawa Hiromichi、Hashizume Osamu、Ishikawa Kaori、Nakada Kazuto、Hayashi Jun-Ichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 425

    • DOI

      DOI:10.1038/s41598-017-18828-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 細胞内Mg2+の過剰蓄積が活性酸素種(ROS)レベル上昇と線虫の寿命短縮を引き起こす2018

    • 著者名/発表者名
      橋爪脩、船戸洋佑、三木裕明
    • 学会等名
      新学術領域 酸素生物学・ダイイングコード合同若手会議(2018)
  • [学会発表] CNNM変異体のMg2+恒常性破綻が引き起こす各種異常とそのメカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      橋爪脩、船戸洋佑、三木裕明
    • 学会等名
      関西地区線虫勉強会(2018)
  • [学会発表] Mg2+トランスポーターCNNMは線虫でROSレベルと寿命を調節する2017

    • 著者名/発表者名
      橋爪脩、船戸洋佑、三木裕明
    • 学会等名
      生命科学系学会合同年次大会
  • [備考] 所属研究室HP

    • URL

      http://www.biken.osaka-u.ac.jp/lab/cellreg/index.html

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公開日: 2018-12-17  

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