フリーラジカル可視化技術を用いた腎・臓器連関機序の解析

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K08196
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 大和 真由実 九州大学, 先端融合医療創成センター, 准教授 (30380695)
• Project Period (FY): 2016-10-21 – 2019-03-31
• Keywords: 酸化ストレス / 尿毒症物質 / 腎症モデル / 認知症 / 生活習慣病

Outline of Annual Research Achievements

種々の疾患の進展において、単一臓器に限局する障害はまれである。例えば、糖尿病では、腎症や神経障害等の合併症を引き起こすことからも、多臓器連関を踏まえた疾患の理解が欠かせないと考えられる。
その原因物質の1つが、尿毒症物質であり、腎障害により尿中排泄される有機物が体内に蓄積すると、生理的に有害な作用つまり尿毒症状を呈する。中でも、グアニジノコハク酸は、電気生理学的検討や動物実験によりNMDA受容体作動薬となることが報告されている。NADA受容体は、グルタミン酸受容体の1つで記憶や学習に重要な機能を持つ一方、カルシウムの過剰流入やフリーラジカルの生成による神経細胞死に深く関わることから、この受容体への作用は尿毒症による脳障害に深く関与する可能性が考えられる。しかし、未だ疾患状態における詳細なメカニズムは不明である。
そこで、本研究では、多臓器連関に関わる疾患因子としてフリーラジカルと尿毒症物質に着目し、蛍光Nitroxideを用いた可視化技術による生体内酸化ストレスの解析により、疾患モデルマウスにおける腎機能および脳機能障害の機序を明らかにすることを目的としている。
現在、多くの肥満症や糖尿病モデルマウスが汎用されているものの、それらはヒトで見られるような合併症を発症しない。そこで、平成28年度は、使用する病態モデルの条件検討を行うことを主な目的とした。具体的には、C57BL6マウスに対し高脂肪食摂取およびアデニン飲水を行い疾患モデルを作成し検討を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では、ヒトの生活習慣病の原因として指摘されている栄養状態を再現するため、高脂肪食の摂取と肉類等に多く含まれるアデニンを飲水させることで疾患モデルを作成することとした。
C57BL6マウスに、高脂肪食摂取およびアデニン飲水を行ったところ、高脂肪食摂取によって得られる高血糖状態とアデニン飲水による腎不全状態の相加効果あるいは相乗効果は認められなかった。むしろ、アデニン飲水による腎不全状態を高脂肪食摂取による栄養状態が改善する傾向が観察された。アデニン飲水のみの群においては、ヒトでみられるようなクレアチンニン値の上昇は認められなかったものの、検討した条件においては一番高い値を示したので、今後はアデニン摂取のみのマウスを用いて、尿毒素による他の臓器への影響を検討することとする。
病態モデルの選択に時間を要したものの、並行して今年度には予定していなかった神経細胞系の実験を前倒しで開始しし、トータルとしては概ね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

アデニン摂取マウスを用い、尿毒症物質の脳内移行性と脳機能変化との関連など、多臓器連関を踏まえた疾患状態の理解を進める。
まだ、神経細胞系を用いて尿毒症物質による神経障害のメカニズム解析を勧める。

Causes of Carryover

本研究課題は、昨年度10月に追加内定されたものである。そのため、研究費の使用額が申請時よりも少額となっている。

Expenditure Plan for Carryover Budget

腎不全モデルマウスにおける神経障害メカニズムを解析するためには、培養細胞系での検討も併せて必要であると考えている。申請時に計画していた動物実験に加え、細胞実験を行うため、そのための経費として次年度に請求した。