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ひとおねぎたや
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1 Powered by TCPDF ( Title 近位尿細管特異的 SIRT1 過剰発現マウスの慢性腎臓病抑制効果の検証 Sub Title Kidney-specific overexpression of Sirt1 protects against chronic kidney disease Author 長谷川, 一宏 (Hasgawa, Kazuhiro) Publisher Publication year 2012 Jtitle 科学研究費補助金研究成果報告書 (2011. ) Abstract 抗加齢遺伝子 Sirt1の腎臓での作用のうち特に近位尿細管 (PT) Sirt1に注目し検討を進めている我々はナトリウムリン共輸送体(Npt2)promoterを使用し近位尿細管特異的 Sirt1 過剰発現マウス (Tg 群 ) を作成しこれらのマウス (control= WT, Tg) を用い CKDの内特に糖尿病性腎症 (DN, Diabetic Nephropathy) の解析を進めている DNの発症初期においては (Control マウス ) まず近位尿細管のSirt1が低下するその後 Sirt1 低下がpodocyteに波及し podocyteにおけるsirt1の発現も低下するその結果 podocyteのスリット膜形成分子が低下するこれにより足突起の癒合アルブミン尿が生じる ( これらの病態はSirt1Tgで抑制を認めた ) 現在 Sirt1 低下によるpodocyte 機能異常のメカニズムを解明するため更に詳細な検討を進めている Notes 研究種目 : 若手研究 (B) 研究期間 : 2010~2011 課題番号 : 研究分野 : 医歯薬学科研費の分科細目 : 内科系臨床医学腎臓内科学 Genre Research Paper URL

2 様式 C-19 科学研究費助成事業 ( 科学研究費補助金 ) 研究成果報告書平成 24 年 5 月 15 日現在機関番号 :32612 研究種目 : 若手研究 (B) 研究期間 :2010~2011 課題番号 : 研究課題名 ( 和文 ) 近位尿細管特異的 SIRT1 過剰発現マウスの慢性腎臓病抑制効果の検証研究課題名 ( 英文 ) Kidney-specificoverexpressionofSirt1protectsagainstchronickidneydisease. 研究代表者長谷川一宏 (HASEGAWAKAZUHIRO) 慶應義塾大学医学部特任助教研究者番号 : 研究成果の概要 ( 和文 ): 抗加齢遺伝子 Sirt1 の腎臓での作用のうち特に近位尿細管 (PT)Sirt1 に注目し検討を進めている我々はナトリウムリン共輸送体 (Npt2)promoter を使用し近位尿細管特異的 Sirt1 過剰発現マウス (Tg 群 ) を作成しこれらのマウス (control=wt,tg) を用い CKD の内特に糖尿病性腎症 (DN,DiabeticNephropathy) の解析を進めている DN の発症初期においては (Control マウス ) まず近位尿細管の Sirt1 が低下するその後 Sirt1 低下が podocyte に波及し podocyte における Sirt1 の発現も低下するその結果 podocyte のスリット膜形成分子が低下するこれにより足突起の癒合アルブミン尿が生じる ( これらの病態は Sirt1Tg で抑制を認めた ) 現在 Sirt1 低下による podocyte 機能異常のメカニズムを解明するため更に詳細な検討を進めている研究成果の概要 ( 英文 ): NAD-dependentdeacetylase,Sirt1confersprotectiveeffectsinvarioustissues.Although ithasbeenreportedthatwholebodysirt1inductionbycalorierestrictionorspecific Sirt1activatorsincreasesinsulinsecretionorattenuatesinsulinresistance,therole ofkidneysirt1indiabeticnephropathyhasnotbeenelucidated.wepreviouslyreported thatourtgmicewithkidney-specificoverexpressionofsirt1protectedagainstaki(jbc 2010).However,acorrelationbetweenrenalSirt1andCKDisunclear.Here,weexplore theroleofrenalsirt1indiabeticnephropathy(dn).wtortgmicewererendereddnby thetreatmentwithstreptozotocin(stz).eightweeksoldmalewtorsirt1tgmicewere subjected to intraperitoneal injection of saline (control) or streptozotocin with 50mg/kg/dayfor5days(WT+Sal,WT+STZ,Tg+Sal,Tg+STZ).After2or6months,wemeasured variousbloodandurineparameters,andkidneyhistology. WT+STZmicewerepresented withprominentalbuminuriawithpodocytesfootprocesseffacement.sirt1expressionwas decreasedinproximaltubulesaswellaspodocotyes.amongvariousmolecules,tight junction protein claudin-1, a parietal epithelial cell marker, was ectopically upregulatedinpodocytes. Conversely, thesefindingswereattenuatedintg+stz. In

3 podocyteswiththedirecttransfectionofclaudin-1,theexpressionsofslitdiaphragm proteins, podocinandsynaptopodinweredownregulatedandalbumin permeabilitywas significantly increased.in non-dn state, Sirt1 downregulated claudin-1 expression. Oppositely,inDN,HG-inducedSirt1downregulationincreasedtheclaudin-1expression leadingtothedownregulationofslitdiaphragmproteinsandtotheincreaseinpodocytes' albuminpermeability.thisnovelmechanismcontributestoalbuminuriaindn. 交付決定額 ( 金額単位 : 円 ) 直接経費間接経費合計 2010 年度 1,700, ,000 2,210, 年度 1,400, ,000 1,820,000 総計 3,100, ,000 4,030,000 研究分野 : 医歯薬学科研費の分科細目 : 内科系臨床医学腎臓内科学キーワード : 慢性腎臓病近位尿細管 Sirt1 1. 研究開始当初の背景 NAD 依存性脱アセチル化酵素遺伝子 Sir2 の導入が酵母や線虫において寿命を伸ばすことが明らかとされて以降 Sir2 の哺乳類ホモログである SIRT の解析が進んでいる哺乳類の SIRT は SIRT1~7 7 種類の isoform が存在しこのうち Sir2 と最も相同性が高い SIRT1 は哺乳類においてもカロリー制限に伴い発現が誘導され, 寿命やストレスに対するタンパクの発現を調節することが明らかとなった我々は抗加齢遺伝子 Sirt1 の近位尿細管特異的過剰発現マウス (Tg) を作成し急性腎障害抑制作用を報告した (JBC 2010) 一方 Sirt1 による糖尿病抑制作用が報告されている 2. 研究の目的今回糖尿病性腎症 (DN) における Sirt1 の意義について Tg を用い検討した SIRT による脱アセチル化は数多くの転写因子で報告がある我々は腎臓では特に近位尿細管 SIRT1 が重要であり FOXO3a を脱アセチル化する事を初めて明らかにした続いて近位尿細管特異的 SIRT1 過剰発現マウスを作成し FOXO3a の下流分子であるカタラーゼ活性化による SIRT1 の急性腎障害保護作用を明らかにした他臓器 SIRT1 はミトコンドリア機能改善作用をもたらす転写因子を制御し多様な代謝作用を引き起こす膵臓では UCP2, 肝臓では PPAR,PGC1, 脂肪では PPAR が活性化されるこれらの転写因子の共通点として高効率のミトコンドリアを増加する作用がある事が知られている腎臓において最もミトコンドリアの豊富な部位は近位尿細管でありこの点からも腎臓 SIRT1 は近位尿細管で重要な機能を果たす事が示唆される以上より近位尿細管 SIRT1 に特に注目し同部位の過剰発現マウスを使用し DN における意義について解析を行なった 3. 研究の方法 WT Tg に STZ(50mg/kg/ 日 ip.5 日 ) および生食 (control) 投与した WT+Sal,WT+STZ, Tg+Sal,Tg+STZ の 4 群で 6 カ月後の所見を比較した parietalepithelialcell(pec) visceralepithelialcell(vec すなわち podocyte) 近位尿細管 (PT) の Sirt1 発現を腎 lasermicrodissection real-timepcr 免染で検討した

4 4. 研究成果アルブミン尿が Tg+STZ で有意に抑制された Sirt1 は WT+Sal で PT PEC VEC に発現し WT+STZ で低下した Tg+STZ では promoter 作用部位の PT で Sirt1 発現が STZ 投与 3 カ月で既に回復しさらに 6 カ月後には PEC VEC においても回復した SIRT1 の遺伝子改変動物の既報によるとホモ KO マウスは死亡に至りヘテロ KO マウスはインスリン抵抗性の形質が報告されている過剰発現マウスはいずれも臓器保護の形質が報告されている全身過剰発現マウスはカロリー制限と同様の形質を示しインスリン抵抗性改善の形質を示している臓器特異的過剰発現マウスとしては心臓膵臓血管内皮等の報告がありいずれも臓器保護作用を示す一方腎臓特異的遺伝子改変マウスは我々が近位尿細管特異的過剰発現マウスの形質を今回解析したところ慢性腎臓病特に DN に対する腎保護作用を明らかにした点で意義があり現在この詳細なメカニズムの解析を更に進めている 5. 主な発表論文等 ( 研究代表者研究分担者及び連携研究者には下線 ) 雑誌論文 ( 計 1 件 ) 1 Hasegawa K, Wakino S, Yoshioka K, TatematsuS,HaraY,MinakuchiH,Sueyasu K, Washida N, Tokuyama H, Tzukerman M, Skorecki K, Hayashi K, Itoh H. Kidney-specific overexpression of Sirt1 protectsagainstacutekidneyinjuryby retainingperoxisomefunction.jbiolchem. 2010Apr23;285(17): 査読有り学会発表 ( 計 5 件 ) 1KazuhiroHasegawa, ShuWakino,Koichi Hayashi,HiroshiItoh. "Epigenetic CpG Methylation of Tight JunctionProtein,Claudin-1throughSirt1 anddnmt1controlsalbuminuriaindiabetic Nephropathy". 第 44 回米国腎臓病学会フィラデルフィア米国 2011 年 11 月 8~ 13 日口演発表 2KazuhiroHasegawa, ShuWakino,Koichi Hayashi, Hiroshi Itoh. "Proximal Tubules-Specific Sirt1-Deficient Mice Aggravates Albuminuria in Diabetic Nephropathy by Accelerating De-DifferentiationofPodocytes". 第 44 回米国腎臓病学会フィラデルフィア米国 2011 年 11 月 8~13 日口演発表 3 長谷川一宏脇野修林晃一伊藤裕尿細管 Sirt1 過剰発現マウスは糖尿病性腎症の claudin-1 異所性高発現を改善しアルブミン尿を低下させる第 54 回日本腎臓病学会横浜 2011 年 6 月 15~17 日口演発表 ( 優秀演題賞 ) 4HasegawaK,WakinoS,HayashiK,ItohH. Kidney-specificoverexpressionofSirt1 protectsagainstchronickidneydisease. 米国腎臓病学会 2010 年 11 月 19 日デンバー口頭発表 5 長谷川一宏脇野修林晃一伊藤裕尿細管特異的 Sirt1 マウスの CKD 抑制効果の検証第 54 回日本腎臓学会学術総会 2010 年 6 月 16 日神戸口頭発表図書 ( 計 0 件 ) 産業財産権出願状況 ( 計 0 件 ) 名称 : 発明者 : 権利者 : 種類 : 番号 : 出願年月日 : 国内外の別 :

5 取得状況 ( 計 0 件 ) 名称 : 発明者 : 権利者 : 種類 : 番号 : 取得年月日 : 国内外の別 : その他ホームページ等なし 6. 研究組織 (1) 研究代表者長谷川一宏 (HASEGAWAKAZUHIRO) 慶應義塾大学医学部特任助教研究者番号 :

様式 C-19 科学研究費補助金研究成果報告書平成 22 年 6 月 16 日現在研究種目 : 若手研究 (B) 研究期間 :2008~2009 課題番号 : 研究課題名 ( 和文 ) 心臓副交感神経の正常発生と分布に必須の因子に関する研究研究課題名 ( 英文 )Researc

様式 C-19 科学研究費補助金研究成果報告書平成 22 年 6 月 16 日現在研究種目 : 若手研究 (B) 研究期間 :2008~2009 課題番号 : 研究課題名 ( 和文 ) 心臓副交感神経の正常発生と分布に必須の因子に関する研究研究課題名 ( 英文 )Researc Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Title 心臓副交感神経の正常発生と分布に必須の因子に関する研究 Sub Title Research of cardiac parasympathetic nerves Author 荒井, 隆秀 (Arai, Takahide) Publisher Publication year 2010 Jtitle 科学研究費補助金研究成果報告書