糖尿病性腎症治療ターゲットとしての核内受容体の研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21249053
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 槇野 博史 Okayama University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (50165685)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 淳 岡山大学, 大学病院, 講師 (30294408)
• Keywords: 核内受容体 / レチノイド / 糖尿病性腎症 / RXR / PPAR / LXR / 細胞周期 / 糸球体上皮細胞

Research Abstract

糸球体肥大は糖尿病性腎症の初期の特徴的な組織変化であるが、その細胞肥大はG1期細胞周期停止によってもたらされることが知られている。また肥満においても脂肪細胞肥大にサイクリン依存性キナーゼインヒビター(CKI)の関与が報告されている。OLETFラットを用いてPPARγアゴニストまたRXRアンタゴニストの治療効果を比較し、その作用メカニズムをメサンギウム細胞および脂肪細胞の細胞周期異常是正の観点から検討した。
肥満と2型糖尿病の動物モデルであるOLETFラットを、コントロール群、PPARγアゴニストであるpioglitazone (PIO)投与群、RXRアンタゴニストであるHX531投与群に分けて糖・脂質代謝および糸球体病変を比較した。また、高糖濃度下で培養メサンギウム細胞にPIO、HX531を添加して、Laser scan cytometerにより細胞周期を解析し、CKIやこれを制御するMitogen- activated protein kinase (MAPK)の発現をウエスタンブロットで定量した。さらにLETO群、OLETFコントロール群、PIO群、HX531投与群の脂肪組織から成熟脂肪細胞を分離して細胞周期を解析し、培養脂肪細胞にPIO、HX531を添加してCKIやMAPKなどの発現についてウエスタンブロソトで検討し、メサンギウム細胞の結果と比較した。
OLETFラットを8週齢から30週齢にわたって観察したところ、PIO投与群ではOLETF群と比較して著明な体重増加を認めたが、HX531投与群では体重増加が抑制されていた。PIO、HX531投与群の両群で、血糖値やHbAlc、血清中性脂肪・コレステロール値はOLETF群に比べて改善し、尿中アルブミン量の減少と、組織学的には糸球体肥大の改善を認めた。高糖培養下のメサンギウム細胞で認められるG1期細胞周期停止は、PIO、HX531添加により解除された。また高糖培養下では、CKIの発現を制御しているp44/42MAPK、p38MAPKのリン酸化が亢進し、p21cip1, p27Kip1の発現が亢進していたが、PIoやHX531の添加により、G1期細胞周期停止に関与するこれらの蛋白発現は両薬剤で同様に抑制された。一方、PIO投与OLETFラットの成熟内臓脂肪細胞ではM+late M期の細胞の比率が高いのに比して、HX531投与群ではGO+GI期の細胞が増加しており、培養内臓脂肪細胞にPIOやHX531を添加すると、前者が分化を促進するのに対して、後者は分化を抑制し、更にCKIやMAPKの発現が両薬剤では異なっていた。
糖尿病性腎症におけるメサンギウム細胞および肥満における内臓脂肪細胞の細胞周期異常を明らかにし、その異常は核内受容体modulatorによって制御されることを示した。細胞種やその状態により、核内受容体modulatorは複雑に作用するが、細胞周期異常の是正が、肥満の改善と蛋白尿や糸球体硬化の抑制をもたらすことが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Sensitization to alloxan-induced diabetes and pancreatic cell apoptosis in acatalasemic mice (2010)
  • Author(s): Kikumoto Y, Sugiyama H, Inoue T, Morinaga H, Takiue K, Fukuoka N, Saeki M, Maeshima Y, Wang DH, Ogino K, Masuoka N, Makino H
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta 1802(2) Pages: 240-246
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diabetic Nephrepathy Remission and Regression Team Trial in Japan(DNETT-Japan) : Rationale and study design. (2010)
  • Author(s): Shikata K, Haneda M, Koya D, Suzukj Y, Tomino Y, Yamada K, Maeda S, Kawakami N, Uzu T, Nishimura M, Sato C, Ogawa D, Makino H ; DNETT-Japan Study Group
  • Journal Title: Diabetes Res Clin Pract 87(2) Pages: 228-232
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Olmesartan and Temocapril Prevented the Development of Hyperglycemia and the Deterioration of Pancreatic Islet Morphology in Otsuka-Long-Evans-Tokushima Fatty Rats (2009)
  • Author(s): Kaihara M, Nakamura Y, Sugimoto T, Uchida H, Norii H, Hanayama Y, Makino H
  • Journal Title: Acta Med Okayama 63(1) Pages: 35-42
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Urinary excretions of lipocalin-type prostaglandin D synthase predict renal injury in type-2 diabetes : a cross-sectional and prospective multicentre study (2009)
  • Author(s): Makino H, Uehara Y, Seiki K, Urada Y on behalf of L-PGDS Clinical Research Group of Kidney
  • Journal Title: Nephrol Dial Transplant 24 Pages: 475-482
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Long-term effect of modification of dietary protein intake on the progression of diabetic nephropathy : a randomized controlled trial (2009)
  • Author(s): Koya D, Haneda M, Inomata S, Suzuki J, Suzuki D, Makino H, Shikata K, Murakami Y, Tomino Y, Yamada K, Araki S, Kashiwagi Y, Kikkawa R on behalf of the Low-Protein Diet Study Group
  • Journal Title: Diabetologia 52 Pages: 2037-2045
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Beta-Blocker Prescription and Outcomes in Hemodialysis Patients from The Japan Dialysis Outcomes and Practice Patterns Study. (2009)
  • Author(s): Nakao K, Makino H, Morita S, Takahashi Y, Akizawa T, Saito A, Asano Y, Kurokawa K, Fukuhara S, Akiba T, for the JDOPPS investigators group
  • Journal Title: Nephron Clin Pract 113(3) Pages: c132-c139
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vasohibin-1, a negative feedback regulator of angiogenesis, ameliorates renal alterations in a mousemodel of diabetic nephropathy (2009)
  • Author(s): Nasu T, Maeshima Y, Kinomura M, Hirokoshi-Kawahara K, Tanabe K, Sugiyama H, Sonoda H, Sato Y, Makino H
  • Journal Title: Diabetes 58(10) Pages: 2365-2375
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clinical usefulness of a prognostic score in histological analysis of renal biopsy in patients with lupus nephritis (2009)
  • Author(s): Kojo S, Sada KE, Kobayashi M, Maruyama M, Maeshima Y, Sugiyama H, Makino H
  • Journal Title: J Rheumatol 36(10) Pages: 2218-2223
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of icodextrin peritoneal dialysis solution on the peritoneal membrane in the STZ-induced diabetic rat model with partial nephrectomy (2009)
  • Author(s): Nakao A, Nakao K, Takatori Y, Kojo S, Inoue J, Akagi S, Sugiyama H, Wada J, Makino H
  • Journal Title: Nephrol Dial Transplant (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Urinary excretions of lipocalin-type prostaglandin D synthase predict renal injury in type-2 diabetes : a cross-sectional and prospective multicentre study. (2009)
  • Author(s): Uehara Y, Makino H, Seiki K, Urade Y, LPGDS Clinical Research Group of Kidney
  • Journal Title: Nephrol Dial Transplant 24(2) Pages: 475-482
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endothelial barrier protection by FTY720 under hyperglycemic condition : involvement of focal adhesionkinase, small GTPases, and adherens function proteins. (2009)
  • Author(s): Sarai K, Shikata K, Shikata Y, Omori K, Watanabe N, Sasaki M, Nishishita S, Wada J, Goda N, Kataoka N, Makino H
  • Journal Title: Am J Physiol Cell Physiol 297(4) Pages: C945-C954
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Thiazolidiones and diabetic kidney disease (2009)
  • Author(s): Makino H
  • Organizer: World Congress of Nephrology
  • Place of Presentation: Milan, Italy
  • Year and Date: 2009-05-22