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2019 年度 実施状況報告書

糖尿病性腎臓病における近位尿細管PHD-HIF経路の役割を解明する

研究課題

研究課題/領域番号 19K17731
研究機関東京大学

研究代表者

菅原 真衣  東京大学, 保健・健康推進本部, 助教 (80837005)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード糖尿病性腎臓病 / hypoxia-inducible factor / PHD阻害薬
研究実績の概要

研究代表者は、BTBR ob/obマウス(肥満・2型糖尿病モデルマウス)に18週間PHD阻害薬を投与すると、アルブミン尿が減少し、糸球体上皮細胞と内皮細胞障害が軽減することを明らかにした。単離糸球体における遺伝子発現の網羅的解析を行ったところ、PHD阻害薬投与群では、BTBR ob/obマウスで見られるMCP-1発現増加が抑制されていた。実際に、PHD阻害薬投与群では尿中MCP-1と糸球体へのマクロファージ浸潤が減少していた。培養マウス・メサンギウム細胞での検討により、PHD阻害薬がパルミチン酸刺激によるMCP-1産生を抑制することが明らかとなり、PHD阻害薬の腎保護効果の一部は、腎臓における直接的なHIF活性化によるものと考えられた。
しかし、PHD阻害薬には肥満および血糖・脂質代謝改善作用もあり、上記モデルではこれら代謝改善の影響と、腎臓におけるHIF活性化の影響を個別に検証することは困難だった。そのため、腎特異的にPHDを欠損したマウスに糖尿病を発症させ、同様の腎症改善効果が得られるか検証したいと考えた。腎臓においては、特に尿細管におけるHIFのはたらきが重要視されているため、タモキシフェン誘導型CreERシステムを用いた近位尿細管特異的PHDノックアウトマウスを作成した。タモキシフェン投与により、これらのマウスでは腎臓においてPHD1・2・3の発現が低下することをreal time-PCR法で確認し、免疫染色法により尿細管でのHIF-1αの集積を確認した。さらに、体重、血圧、腎機能、アルブミン尿、腎組織像などの基礎的なデータを収集した。今後はCre(-)マウスとCre(+)マウスにストレプトゾトシンを投与して糖尿病を発症させ、腎症への影響を検証する予定である。

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

研究代表者は、上記に述べた研究実績を論文にまとめて発表した。また、近位尿細管特異的HIF活性化が糖尿病性腎臓病の進展に与える影響を検討するため、タモキシフェン誘導型CreERシステムを用いたノックアウトマウスを作成しており、今後はこの系を用いて研究を進めていく。

今後の研究の推進方策

タモキシフェン誘導型CreERシステムを用いた近位尿細管特異的PHDノックアウトマウスにストレプトゾトシンを投与し、近位尿細管でのHIF活性化が糖尿病性腎臓病の進展に与える影響について検証する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Prolyl Hydroxylase Domain Inhibitor Protects against Metabolic Disorders and Associated Kidney Disease in Obese Type 2 Diabetic Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Mai Sugahara、Shinji Tanaka、Tetsuhiro Tanaka、Hisako Saito、Yu Ishimoto、Takeshi Wakashima、Masatoshi Ueda、Kenji Fukui、Akira Shimizu、Reiko Inagi、Toshimasa Yamauchi、Takashi Kadowaki、Masaomi Nangaku
    • 雑誌名

      Journal of the American Society of Nephrology

      巻: 31 ページ: 560~577

    • DOI

      10.1681/ASN.2019060582

    • 査読あり
  • [学会発表] PHD阻害薬による肥満・2型糖尿病マウスのアルブミン尿減少に関する分子メカニズムの検討2019

    • 著者名/発表者名
      菅原真衣、田中真司、齊藤久さこ、石本遊、若島健志、福井健人、清水章、稲城玲子、田中哲洋、南学正臣
    • 学会等名
      第62回日本腎臓学会学術総会
  • [学会発表] Prolyl Hydroxylase Domain Inhibitor Protects Against Metabolic Disorder-Related Kidney Disease by Suppressing Monocyte Chemoattractant Protein 1 Expression in Mesangial Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Mai Sugahara、Shinji Tanaka、Yu Ishimoto、Kenji Fukui、Akira Shimizu、Reiko Inagi、Toshimasa Yamauchi、Takashi Kadowaki、Masaomi Nangaku、Tetsuhiro Tanaka
    • 学会等名
      ASN Kidney Week 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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