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2013 年度 実施状況報告書

腎集合管水輸送におけるV1aRシグナル伝達分子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 24790222
研究機関北里大学

研究代表者

安岡 有紀子  北里大学, 医学部, 助教 (50348504)

キーワードV1aR / V2R / AQP2 / アシドーシス
研究概要

本年度は、アシドーシス時にAQP2の管腔膜移行が阻害される機構におけるV1aRシグナルの関与を調べるために、実験的に代謝性アシドーシスを誘発し、水電解調節分子の発現変化をV1aR KOとWTで比較した。
代謝性アシドーシスは、KO、WTマウスに2.5% NH4Cl食を6日間負荷することにより誘導し、血液・尿成分を比較し、AQP2はwestern blotting法により発現量を定量し、免疫染色法により細胞内局在を調べ、V1aR、V2Rは高感度in situ hybridization法により発現量を解析した。
アシドーシス誘発時におけるWTのV1aR mRNAの発現量は、MTALとOMCD(IC-A)においてのみ、有意に増加した(P < 0.05)。血漿[AVP](pg/ml)は、アシドーシス誘導によりWT、KO共に増加せず有意差はなかった(WT: 304.4±58.5 (0 d), 293.6±52.9 (6 d)、KO: 443.6±46.5 (0 d), 479.6±41 (6 d))。尿中AVP排泄量(pg/d)も同様の傾向を示した(WT: 417.2±51.9 (0 d), 531.6±84.2 (6 d)、KO: 645.3±117.7 (0 d), 970.1±252.8 (6 d))。アシドーシス誘導時、WTのAQP2、V2R発現量は増加したが、AQP2は細胞質内に限局した。KOマウスでは、AQP2、V2Rの発現量が著しく低下し、AQP2は管腔膜に局在した。
AVP-V1aR (IC)を介したシグナルは、V2R (PC)の発現/活性化とAQP2の管腔膜から細胞質への移行に影響し、代謝性アシドーシス時の尿濃縮能低下をもたらすと考えられた。

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

平成25年度は、1. アシドーシス時にV1aRの発現量が変化する細胞の同定、2. V1aR KOの水電解質調節分子の解析、3. アシドーシス時のV1aR KOの血漿、尿成分、水電解質調節関連分子の解析を計画した。
1. アシドーシス時にV1aRの発現量が変化する細胞の同定:アシドーシスを誘導する条件は、0.28M NH4Cl / 2% sucroseをマウスに飲水させる方法が最も多く使われている方法であるが、アシドーシスを誘導すると同時に血漿浸透圧を上昇させ血漿AVP濃度の上昇も引き起こす。血漿AVP濃度を上昇させないでアシドーシスを誘導させるため、NH4Clを飲水させるのではなく、餌に混ぜることにより(2.5% NH4Cl)、条件を確立した。アシドーシス誘導後、WTマウスの腎V1aR mRNA発現量を尿細管の部位別、細胞別にISH法により定量し、髄質部TALとOMCDの間在細胞typeAで増加していることを明らかにした。(達成度100%)
2. V1aR KOの水電解質調節分子の解析:アシドーシス誘導時の水電解質調節分子AQP2、V2Rを解析した。AQP2, V2R発現量は、KOにおいて有意に低下していたが、AQP2の管腔膜移行はWTよりも多いことを明らかにした。(達成度100%)
3. アシドーシス時のV1aR KOの血漿、尿成分、水電解質調節関連分子の解析:WTとKOのアシドーシス誘導時の血漿pH、HCO3-、pCO2、電解質濃度、AVP濃度を調べ、比較した。プロスタグランジン量の比較、AQP2の発現量を制御すると考えられているインスリン、TNFα、CREB、AP-1の発現量の比較は平成26年度に行う予定である。(達成度60%)

今後の研究の推進方策

集合管におけるV1aRシグナルの解明するために、V1aR KOマウス、集合管主細胞の培養細胞を用いて解析を行う。
・アシドーシス時・脱水時のV1aR KOの血漿、尿成分の解析:プロスタグランジンおよびAQP2の発現を制御すると考えられているインスリン、TNFα、CREB (cAMP-responsive element binding protein)、AP-1 (activator protein 1)、NF-kBなどの遺伝子、蛋白の発現量を解析する。
・V1aRによるV2R、AQP2の発現調節分子の同定:脱水及び酸負荷後のV1aRによるV2R, AQP2発現調節分子を調べるため、WTとKOの腎蛋白の発現を比較し解析する。
・V1aRによる水透過性に関与する分子の同定:上記の実験によりWTとKOで発現の違いがあった腎蛋白のうち、腎集合管に発現しているものを特定する。腎集合管培養細胞に過剰発現させ、脱水時(VPに添加)、アシドーシス時(細胞外液を酸性化)にAQP2の膜移行が変化するか解析する。

次年度の研究費の使用計画

25年度中に発注し納入予定であった物品が遅れたため、支払いが26年度に繰り越しになった。
26年度は余裕を持って物品を発注し、助成金を使用するようにする。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Effects of Atrial Natriuretic Peptide on Bicarbonate Transport in Long- and Short-Looped Medullary Thick Ascending Limbs of Rats.2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nonoguchi, Yuichiro Izumi, Yushi Nakayama, Takanobu Matsuzaki, Yukiko Yasuoka, Takeaki Inoue, Hideaki Inoue, Tomohiko Mouri, Katsumasa Kawahara, Hideyuki Saito, Kimio Tomita.
    • 雑誌名

      PLOS one

      巻: 8 ページ: e83146

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0083146

    • 査読あり
  • [学会発表] マウス腎集合管間在細胞(type B)におけるカルシウム感受性受容体(CaSR)の役割

    • 著者名/発表者名
      安岡有紀子、佐藤雄一、野々口博史、河原克雅
    • 学会等名
      第56回日本腎臓学会学術総会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] Calcium salts afffect acid-base by stimulating differently type A and B intercalated cells in mouse kidney collecting duct.

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yasuoka, Yuichi Sato, Hiroshi Nonoguchi, Katsumasa Kawahara
    • 学会等名
      アメリカ腎臓学会
    • 発表場所
      アトランタ
  • [学会発表] Mechanisms of erythropoietin production by aldosterone in the intercalated cells

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Izumi, Yukiko Yasuoka, Takanori Nagai, Kahori Hori, Yushi Nakayama, Masayoshi Nanami, Takeshi Nakanishi, Akito Tanoue, Kimio Tomita, Katsumasa Kawahara, Hiroshi Nonoguchi
    • 学会等名
      アメリカ腎臓学会
    • 発表場所
      アトランタ
  • [学会発表] 腎集合管の水電解質輸送調節:V1aR, CaSRの役割

    • 著者名/発表者名
      安岡有紀子
    • 学会等名
      第104回東京腎生理集談会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] Regulation of water and electrolytes transport in kidney tubule cells: Vasopressin V1a receptor and calcium sensing receptor

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yasuoka, Katsumasa Kawahara
    • 学会等名
      第91回日本生理学会大会
    • 発表場所
      鹿児島
  • [図書] Annual Review 腎臓 20142014

    • 著者名/発表者名
      河原克雅、安岡有紀子、富野康日己(編集) 他
    • 総ページ数
      296 (229-236)
    • 出版者
      中外医学社
  • [図書] 腎と透析 74巻4号(4月増大号) 特集 最新の知識で答える:水電解質106の疑問:フカ・エイはなぜアンモニア臭い?2013

    • 著者名/発表者名
      河原克雅、安岡有紀子、木村玄次郎 他
    • 総ページ数
      180 (524-527)
    • 出版者
      東京医学社
  • [図書] 腎と透析 75巻3号(9月号) 特集 腎性貧血-概念の進歩と治療への期待:腎集合尿細管間在細胞におけるアルドステロンの作用と腎虚血2013

    • 著者名/発表者名
      野々口博史、泉裕一郎、安岡有紀子、河原克雅、木村玄次郎 他
    • 総ページ数
      172 (432-435)
    • 出版者
      東京医学社

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公開日: 2015-05-28  

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