SLC41輸送体群によるMg2+制御機構とその破綻に基づく病態機序

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26460351
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 岩本 隆宏 福岡大学, 医学部, 教授 (20300973)
• 研究分担者: 藤井 誠 福岡大学, 医学部, 講師 (30398086) [辞退] ; 後藤 雄輔 福岡大学, 医学部, 助教 (90609489) [辞退]
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: イオン輸送体 / マグネシウム / 病態モデル

研究実績の概要

マグネシウムイオン（Mg2+）は生体機能の調節と維持に必須の二価カチオンである。細胞内Mg2+濃度は多様なMg2+輸送体によって厳密に制御されており、Mg2+輸送体の機能異常は様々な疾病につながると考えられる。SLC41輸送体はMg2+輸送体の一つであり、Mg2+流入やNa+依存性Mg2+排出に関わる可能性が示唆されているが、その生理学的役割や病態学的意義については未だ明確になっていない。本研究の目的は、独自に作製したSLC41A1/SLC41A2ホモ欠損マウスを用い、SLC41輸送体の生体Mg2+制御における機能的役割を解析するとともに、各種病態モデル実験により、その病態生理学的意義を解明することである。作製したSLC41A1/SLC41A2ホモ欠損マウスでは、マグネシウム摂取量依存性の血中Mg2+濃度の変動が野生型マウスと明らかに異なっていた。また、SLC41A2ホモ欠損マウスでは血管反応性の低下および腎機能の低下が認められた。本年度は、腎臓疾患との関係を調べる目的で、SLC41A1/SLC41A2ホモ欠損マウスを用いて、アドリアマイシンおよびシスプラチン誘発腎障害モデルを作製したところ、SLC41A2ホモ欠損マウスにおいてアドリアマイシン誘発腎障害（アルブミン尿、腎糸球体変性）が顕著に増悪することを見出した。なお、SLC41A2ホモ欠損マウスのシスプラチン誘発腎障害およびSLC41A1ホモ欠損マウスの両薬剤誘発腎障害は野生型マウスの各腎障害とほぼ同程度であった。これらの結果より、SLC41A2は腎機能の調節ならびに腎糸球体障害の発症に関わる重要なMg2+輸送体であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Na+/Ca2+ exchanger contributes to stool transport in mice with experimental diarrhea. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama K, Tanioka K, Azuma YT, Hayashi S, Fujimoto Y, Yoshida N, Kita S, Suzuki S, Nakajima H, Iwamoto T, Takeuchi T.
  • 雑誌名: J Vet Med Sci. 巻: 79 ページ: 403-411
  • DOI: 10.1292/jvms.16-0475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of Na+/Ca2+ exchanger 1 display enhanced relaxation in the gastric fundus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto Y, Hayashi S, Azuma YT, Mukai K, Nishiyama K, Kita S, Morioka A, Nakajima H, Iwamoto T, Takeuchi T.
  • 雑誌名: J Pharmacol Sci. 巻: 132 ページ: 181-186
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2016.10.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppressive Effect of carvedilol on Na+/Ca2+ exchange current in isolated guinea-pig cardiac ventricular myocytes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tashiro M, Watanabe Y, Yamakawa T, Yamashita K, Kita S, Iwamoto T, Kimura J.
  • 雑誌名: Pharmacology 巻: 99 ページ: 40-47
  • DOI: 10.1159/000450753
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibitory effect of YM-244769, a novel Na+/Ca2+ exchanger inhibitor on Na+/Ca2+ exchange current in guinea pig cardiac ventricular myocytes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamashita K, Watanabe Y, Kita S, Iwamoto T, Kimura J.
  • 雑誌名: Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 巻: 389 ページ: 1205-1214
  • DOI: 10.1007/s00210-016-1282-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of Na+/Ca2+ exchanger isoforms NCX1 and NCX2 in motility in mouse ileum. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishiyama K, Azuma YT, Morioka A, Yoshida N, Teramoto M, Tanioka K, Kita S, Hayashi S, Nakajima H, Iwamoto T, Takeuchi T.
  • 雑誌名: Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 巻: 389 ページ: 1081-1090
  • DOI: 10.1007/s00210-016-1271-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Na+/Ca2+ exchanger-heterozygote knockout mice display increased relaxation in gastric fundus and accelerated gastric transit in vivo. (2016)
  • 著者名/発表者名: Azuma YT, Hayashi S, Nishiyama K, Kita S, Mukai K, Nakajima H, Iwamoto T, Takeuchi T.
  • 雑誌名: Neurogastroenterol Motil. 巻: 28 ページ: 827-836
  • DOI: 10.1111/nmo.12779
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nicorandil stimulates a Na+/Ca2+ exchanger by activating guanylate cyclase in guinea pig cardiac myocytes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Wei J, Watanabe Y, Takeuchi K, Yamashita K, Tashiro M, Kita S, Iwamoto T, Watanabe H, Kimura J.
  • 雑誌名: Pflugers Arch. 巻: 468 ページ: 693-703
  • DOI: 10.1007/s00424-015-1763-8
  • 査読あり
• [学会発表] TRPM7抑制型変異体高発現マウスはマグネシウム代謝異常症の有用なツールとなる (2017)
  • 著者名/発表者名: 田頭秀章、喜多紗斗美、荒井勇二、岩本隆宏
  • 学会等名: 第90回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2017-03-15 – 2017-03-17
• [学会発表] Physiological roles of NCX1 and NCX2 isoforms in urine formation and electrolyte excretion (2017)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Tagashira, Satomi Kita, Yusuke Gotoh, Takahiro Iwamoto
  • 学会等名: The 61st Biophysical Society Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2017-02-11 – 2017-02-15
• [学会発表] 新規マグネシウム代謝異常症モデルマウスの開発とその病態解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田頭秀章、喜多紗斗美、奥田裕子、荒井勇二、岩本隆宏
  • 学会等名: 第69回日本薬理学会西南部会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2016-11-26 – 2016-11-26
• [学会発表] マグネシウム代謝異常モデルマウスの開発とその研究応用の可能性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田頭秀章、喜多紗斗美、奥田裕子、岩本隆宏
  • 学会等名: 第1回日本臨床薬理学会九州・沖縄地方会
  • 発表場所: 大分
  • 年月日: 2016-07-02 – 2016-07-02
• [備考] 福岡大学医学部薬理学教室
  • URL: http://www.med.fukuoka-u.ac.jp/pharmaco/index.html