糖尿病循環障害：血流動態的変動指標の確立

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 22K08301
• 研究機関: 旭川医科大学
• 研究代表者: 滝山 由美 旭川医科大学, 医学部, 准教授 (00396350)
• 研究分担者: 中村 匡徳 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20448046) ; 世良 俊博 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40373526) ; 青沼 達也 旭川医科大学, 医学部, 助教 (90646001)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 心腎連関

研究実績の概要

本年度は、研究分担者らとのon line meetingにより、撮影条件などについてのdiscussionを進め、2年にわたる放射光microCT imagingの実験計画について下記立案した。
マウス心臓と腎臓の２つの臓器の同時撮像については、実験計画の参考になるような既報告は無いので、初年度は放射光microCT imagingの各マウス臓器についての撮影時間、また、造影剤の選択も新規実験であり、try and errorとなることが予想される。
当初、過去に使用経験があり、今回使用予定としていた実験動物用造影剤の体内残留時間、つまりクリアランス時間が、臨床使用されているヒト用造影剤に比較して長時間であることが判明したため、まずは、臨床現場で使用されているヒト用腎排泄性造影剤を使用することを決定した。
心拍同期撮影が必要であるが、撮像範囲が比較的広範囲であるBL20B2下流においてでも、マウス心臓と腎臓の同時撮像は不可能であることが予想され、更には、ヒトへの臨床応用時においても、同様の撮像タイミングが重要な要素となることが予想されため、まずは、各臓器における輝度を経時的に撮像し、静脈注射後の造影剤の心臓からの駆出率と腎臓における排泄率を確認後、心臓、腎臓における造影剤濃度の最大ピーク時にCT撮像を試みる。更に、本研究に際し、3次元的定量的解析のための3D可視化解析ソフトウェアAmira (Themo Fisher Scientific)については、使用PCとともにversion upgradeを行い、画像解析指標数を増やすとともに、SPring-8での7tela以上の膨大なraw dataをdownsizeすることなく、解析結果に費やす時間短縮が可能となることが期待される。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

過去のSPring-8申請課題の論文発表が2022年となり、研究結果公表が必要条件である成果非専有利用によるSPring-8課題申請が2023年前期にずれ込んだため、初年度に予定していたSPring-8での放射光microCT imagingを行うことができなかったためである。

今後の研究の推進方策

SPring-8での放射光microCT imagingについては、2023年6月10日から12日までの9 shiftsの研究課題が承認され、実験予定である（【研究課題番号】2023A1300. 【研究課題名】糖尿病循環障害：血流動態的変動指標の確立）。次年度は、心臓と腎臓の２つの臓器における循環状態の測定法について、造影剤を含め撮影条件について検討を予定している。尚、撮像対象の肥満2型糖尿病モデルマウスdb/dbとそのlean littermatesであるdb/mマウスは既に旭川医科大学動物実験施設K棟にて飼育中であり、研究分担者青沼らにより、心臓超音波検査を用い、既報告にある心臓機能指標について、5月下旬に測定予定である。2023A課題実験により、撮像条件が確定後、次のSPring-8での承認申請課題にて、サンプル数を増やし、解析検討する。

次年度使用額が生じた理由

SPring6-8での放射光microCTが初年度の令和4年度に撮像できなかったためである。今後、令和5年度、6年度にPring-8での撮像を予定している。

研究成果

• [雑誌論文] A maternal high-fat diet induces fetal origins of NASH-HCC in mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Takao Takiyama,Toshihiro Sera, Masanori Nakamura, Masato Hoshino, Kentaro Uesugi, Shin-Ichi Horike, Makiko Meguro-Horike, Ryoichi Bessho, Yuri Takiyama, Hiroya Kitsunai, Yasutaka Takeda, Kazuki Sawamoto, Naoto Yagi, Yuji Nishikawa, Yumi Takiyama
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 ページ: 13136
  • DOI: 10.1038/s41598-022-17501-8.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Hypoxia Response To Maternal Overnutrition (2023)
  • 著者名/発表者名: Takao Takiyama, Yuri Takiyama, Ryoichi Bessho, Hiroya Kitsunai, Yumi Takiyama
  • 学会等名: 83rd Scientific Sessions, American Diabetes Association
  • 国際学会
• [学会発表] Renal Proximal Tubular Metallothionein 3 Contributes To Diabetic Kidney Lesion (2023)
  • 著者名/発表者名: Yuri Takiyama, Takao Takiyama, Ryoichi Bessho, Hiroya Kitsunai, Yumi Takiyama
  • 学会等名: 83rd Scientific Sessions, American Diabetes Association
  • 国際学会
• [学会発表] Linagliptin attenuates albuminuria in streptozotocin-induced diabetic nephropathy independent of Nrf2 signaling (2023)
  • 著者名/発表者名: Suratsawadee Promsuwan, Kazuki Sawamoto, Ryoichi Bessho, Yuri Takiyama, Takao Takiyama, Hiroya Kitsunai, Yumi Takiyama
  • 学会等名: 第66回日本糖尿病学会年次学術総会
• [学会発表] 胎生期過栄養による腎低酸素応答について (2022)
  • 著者名/発表者名: 滝山 貴央、世良 俊博, 星野 真人, 上杉 健太朗, 中村 匡徳, 滝山 侑里, 別所 瞭一, Promsuwan Suratsawadee, 佐々木 彩華, 佐藤 茉欧, 澤本 一樹, 橘内 博哉, 竹田 安孝, 滝山 由美
  • 学会等名: 第65回日本糖尿病学会年次学術総会
• [学会発表] 2型糖尿病モデルdb/dbマウスに対するGlucoraphaninの腎作用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 滝山 由美、別所 瞭一, 滝山 侑里, 滝山 貴央, Promsuwan Suratsawadee, 佐々木 彩華, 佐藤 茉欧, 澤本 一樹, 橘内 博哉, 竹田 安孝
  • 学会等名: 第65回日本糖尿病学会年次学術総会