高血糖によるシクロオキシゲナーゼ2活性化機序とその制御による新規合併症治療法開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571100
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 西川 武志 熊本大学, 医学部, 助手 (70336212)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮村 信博 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (40274716)
• Keywords: 糖尿病性腎症 / 糸球体過剰濾過 / ミトコンドリア / 酸化ストレス / シクロオキシゲナーゼ2 / プロスタグランジンE_2

Research Abstract

糸球体過剰濾過は糖尿病性腎症の初期に認められる異常であり、糸球体過剰濾過に伴う腎臓への負荷の増大は、糖尿病性腎症発症のキーステップであり、治療のターゲットである。糸球体過剰濾過の機序として、ミトコンドリア由来スーパーオキサイド産生増加、およびプロスタグラシジン(PG)合成のキーエンザイムであるシクロオキシゲナーゼ2(COX-2)発現誘導の可能性を検討することを目的として、本年度は以下の(1)、(2)を行った。
(1)培養メサンギウム細胞を30mMグルコース培養後、細胞内活性酸素、COX-2mRNA、COX-2蛋白、培養液中PGE_2をそれぞれFluorometer法、リアルタイムRT-PCR法、Western blotting法、ELISA法にて測定した。30mMグルコース培養により細胞内活性酸素、COX-2mRNA、COX-2蛋白、PGE_2は5mMグルコース培養に比し、各々2.9倍、4.2倍、5.2倍、4.6倍の増加を示した。しかし、30mMグルコース培養でCOX-1mRNAに変化は認められなかった。
(2)ミトコンドリア由来スーパーオキサイド抑制効果を持つマンガネーゼスーパーオキサイドジスムターゼ(MnSOD)、脱共役蛋白質-1(UCP-)1の過剰発現メサンギウム細胞を作成し、(1)と同様の検討を行った。MnSOD、UCP-1過剰発現メサンギウム細胞においては、30mMグルコース培養により認められた細胞内活性酸素、COX-2mRNA、COX-2蛋白、PGE2の産生・発現増加はそれぞれ完全に抑制された。
結論として、メサンギウム細胞においては高糖濃度培養により細胞内ROS、COX-2mRNA、COX-2蛋白、PGE_2の産生・発現増加が認められたが、MnSOD、UCP-1過剰発現細胞ではこれらの現象は抑制された。今後はCOX-2発現増加の機序をより詳細に解析する目的で、COX-2プロモーター領域の検討を行う予定である。

Research Products

• [Publications] 荒木栄一, 西川武志, 岸川秀樹, 七里元亮: "血糖コントロールと糖尿病性腎症の進行"腎と透析. 53. 491-497 (2002)
• [Publications] 西川武志, 切通伸介, 園田和洋, 久木留大介, 荒木栄一: "糖尿病合併症と炎症"内分泌・糖尿病科. 15. 456-463 (2002)
• [Publications] 荒木栄一, 西川武志, 切通伸介, 園田和洋: "酸化ストレスマーカーと糖尿病性合併症"Diabetes Frontier. 13. 196-200 (2002)