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2020 年度 実施状況報告書

新規リンネットワーク破綻がもたらす栄養障害の分子機序解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K08637
研究機関龍谷大学

研究代表者

宮本 賢一  龍谷大学, 農学部, 教授 (70174208)

研究分担者 瀬川 博子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (70325257)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードリン / 慢性腎臓病 / FGF23 / 栄養 / ATP / NAD / カルシウム
研究実績の概要

慢性腎臓病 (CKD)の進行や透析患者の生命予後においてリン酸(以下リン)コントロールは非常に重要な役割を演じている。また、その破綻は、各組織のエネルギー代謝、特に NAD代謝と深くリンクしており、CKDにおける栄養障害 (PEW)の原因とも予想される。本研究では、 CKDや透析患者における新規リンネットワーク破綻(Nampt/NAD/TMD2あるいは TM2D)の分子機序について研究を推進する。これまでの研究で、本システムは消化管―腎臓、腎臓 ―肝臓および腎臓―骨格筋を結ぶ新規リンネットワークと予想される。令和2年度においては、 TMD2 (or TM2D)ノックアウトマウス (TMD2-KO)における表現型の解析に加えて、 CKDモデルを作製し (5/6 NX)、ミネラル代謝(カルシウム・リン出納試験、組織病理)の解析を中心に実施した。まず、動物用代謝ケージを用いて、 TMD2-KOマウスのリン代謝や栄養指標に関して検討を行った。TMD2-KOでは、血中FGF23濃度の顕著な上昇が観察された。しかし血中リン濃度に顕著な低下は観察されなかった。また、活性型ビタミンD濃度の低下傾向、および腎臓での Klothoタンパク質の有意な減少が見られた。一方、筋肉(骨格筋)内 ATP/ADPサイクルにおけるリンの役割とカルシウムシグナルに一部、変化が観察された。また、in vitroでのTMD2の役割は、腎臓および筋肉など細胞膜あるいは細胞間隙を介するリン輸送分子に影響を与え、細胞内 NADや ATP濃度に作用している可能性が示唆された。またTMD2と相互作用するタンパク質の解析では、エネルギー代謝に関与する複数の興味深い分子との相互作用が予想された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は、新型コロナウイルスの影響で、一部予定していた実験が推進できなかった。特に、実験を担当する大学院生の自宅待機など、多くの問題が発生した。本プロジェクトは、龍谷大学と徳島大学との共同で実施している。動物実験で、TMD2-KOマウスと Nampt-KOマウスの代謝ケージを用いたエネルギー代謝測定の実験などを、令和2年5月~8月で徳島大学の瀬川博子先生グループが予定を組んでいたが、コロナ感染による自粛のため、延期を余儀なくされた。

今後の研究の推進方策

令和3年度においては、研究計画に従い、昨年度、実施できなかった実験、動物実験、特に、TMD2-KOマウスと Nampt-KOマウスのエネルギー代謝測定の実験などに集中して研究を推進する。また、コロナ感染問題が継続している場合には、オンラインなどを活用して効果的な研究計画を立案し、より安全な実験システムを考案する。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナ問題で、一部の予定していた実験ができなかった。そのために、使用額に変更が生じた。今後、実施できなかた実験を本年度予定している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Evidence of an intestinal phosphate transporter alternative to type IIb sodium-dependent phosphate transporter in rats with chronic kidney disease2020

    • 著者名/発表者名
      Ichida Yasuhiro、Ohtomo Shuichi、Yamamoto Tessai、Murao Naoaki、Tsuboi Yoshinori、Kawabe Yoshiki、Segawa Hiroko、Horiba Naoshi、Miyamoto Ken-ichi、Floege Jurgen
    • 雑誌名

      Nephrology Dialysis Transplantation

      巻: 36 ページ: 68~75

    • DOI

      10.1093/ndt/gfaa156

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 成長ホルモン作用における抗老化因子 α-klothoの関与.2020

    • 著者名/発表者名
      小池萌、佐々木すみれ、谷藤和也、有馬佑貴、野沢 愛、宇賀 穂、川原康太、 春田帆乃香、佐藤哲彦、 金子一郎、宮本賢一、瀬川博子
    • 学会等名
      第53回日本栄養・食糧学会中国・四国支部大会.
  • [学会発表] リン排泄分子Xpr1の生理学的役割の解明.2020

    • 著者名/発表者名
      谷藤和也、佐々木すみれ、小池萌、有馬佑貴、野沢愛、川原滉太、春田帆乃香、 金子一郎、宮本賢一、瀬川博子.
    • 学会等名
      The 15th Annual Meeting of the Japan Transporter Research Association (JTRA 2020) 第15回トランスポーター研究会年会
  • [学会発表] リンの制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      宮本賢一、瀬川博子
    • 学会等名
      第63回 日本腎臓学会 教育講演
  • [学会発表] リンの分子栄養学:過去から未来へ2020

    • 著者名/発表者名
      宮本賢一、瀬川博子
    • 学会等名
      第38回 日本骨代謝学会 温故知新セッション

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公開日: 2021-12-27  

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