Role of mitochondria dynamics in diabetic podocytes

线粒体动力学在糖尿病足细胞中的作用

• 批准号: 22K16216
• 负责人: 田川 安都子
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Shiga University of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16216/
• 关键词: 糖尿病性腎症; ポドサイト; 蛋白尿; ミトコンドリア

糖尿病における糸球体内皮障害に起因したアルブミン暴露が、ポドサイトのミトコンドリア形態に及ぼす影響を検証した。通常糖濃度で培養した不死化ヒトポドサイトを対照群とし、アルブミンを孵置した群(Alb群)、高糖濃度条件下にアルブミンを孵置した群(HG+Alb群)を用いて、ミトコンドリア形態の変化と細胞死を比較検討した。次にレトロウイルスを用いて、ドミナントネガティブ作用を及ぼすDrp1(K38A)とを遺伝子導入した不死化ヒトポドサイトを作成し、HG+Albを孵置しミトコンドリア形態の変化と細胞死を比較検討した。また、タモキシフェン誘導性ポドサイト特異的Drp1ノックアウトマウス(PodoDrp1f/fマウス)を作成し、STZを用いて糖尿病を誘発した。その後内皮グリコカリックスを消失させるノイラミニダーゼ(NA)を投与しアルブミン漏出を誘発させポドサイト障害を組織学的に検討した。結果、対照群と比較してAlb群ではDrp-1の発現減弱を伴うミトコンドリアの伸長を認めたが、HG+Alb群ではその反応は抑制されミトコンドリアの短縮を認めた。Alb刺激でもポドサイトのアポトーシスの増加は観察されたが、そのアポトーシスはHG群で有意に増強した。また遺伝子導入実験では、emptyと比較してDrp1(K38A)ではミトコンドリアが伸長し、アポトーシスは有意に減少した。動物実験ではNA投与1日目、2日目に両群とも同程度の尿中アルブミン排泄量の増加を認めた。投与3日目にはDrp1-/-マウスと比較してPodoDrp1f/fマウスではDrp-1発現減少とともにミトコンドリアの伸長を認め、WT-1陽性細胞の増加と足突起構造の改善を認めた。Drp-1の減少を介したミトコンドリアの断片化抑制がアルブミン刺激に伴う細胞障害に対して細胞保護的に働き、糖尿病状態がその保護機構を破綻させる可能性が示された。

我们检查了糖尿病肾小球内皮疾病导致白蛋白暴露的影响，对足细胞的线粒体形态。使用对照组使用永生化的人型在正常糖浓度培养的人的足细胞（ALB组）和在高糖浓度条件下孵化白蛋白的组（HG+ALB组），使用永生化的人足细胞比较线粒体形态的变化与细胞死亡。接下来，使用逆转录病毒，通过转染DRP1（K38a）创建了永生的人足细胞，DRP1（K38a）具有显性阴性​​效应，并孵化了HG+ALB以比较线粒体形态与细胞死亡的变化。还制备了他莫昔芬诱导的Podocyte特异性DRP1敲除小鼠（PodoDRP1F/F小鼠），并使用STZ诱导糖尿病。之后，对消除内皮糖脂的神经氨酸酶（NA）进行了诱导白蛋白泄漏，并在组织学上检查了足细胞损伤。结果，与对照组相比，在ALB组中观察到线粒体延伸，并伴有DRP-1的衰减，但是在HG+ALB组中抑制了这种反应，并观察到线粒体缩短。通过ALB刺激观察到足细胞凋亡的增加，但HG组的凋亡显着增强。此外，在基因转移实验中，与空相比，DRP1（K38a）中线粒体增加，凋亡显着降低。在动物实验中，在NA给药的第一天和第二天，在两组中都观察到了类似的尿白蛋白排泄。在给药的第三天，DRP1F/F小鼠显示DRP-1表达和线粒体伸长率降低，WT-1阳性细胞的增加和脚结构的改善。已经表明，通过减少DRP-1的抑制线粒体碎片对与白蛋白刺激相关的细胞损伤作用，并且糖尿病状态可能会破坏其保护机制。