血管平滑筋細胞の老化における尿毒症毒素の役割

尿毒症毒素在血管平滑肌细胞衰老中的作用

基本信息

批准号：
10F00122
负责人：
高橋雅英
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00122/
关键词：
chronic kidney disease uremic toxin indoxyl sulfate cellular senescence oxidative stress vascular smooth muscle cells atherosclerosis hypertension cell senescence vascular smooth muscle cell aging

项目摘要

慢性腎不全の合併症の1つに動脈硬化が存在するが、その原因の1つとして、腎機能の低下に伴って血中に蓄積されるインドキシル硫酸(indoxyl sulfate,IS)が関わっている事が明らかとなっている。しかし、ISがどのようなメカニズムで動脈硬化を導いているのか未解明な部分が多いのが現状である。近年、様々な病態の発症に組織の細胞性老化の関与が明らかとなっている事から、我々は慢性腎不全時に発症する動脈硬化について血管平滑筋細胞に焦点を当て、ISが細胞性老化を導くのか解析を行った。細胞性老化の指標として、老化マーカーである、SA-βgalの活性化、p53、p21、p16、Rb、prelamin Aの発現量の変化に注目した。結果として、ISはヒト大動脈血管平滑筋細胞において、時間依存的及び濃度依存的にp53とp21のmRNAとタンパク質の発現量を促進させたが、p16、Rbの変化が認められなかった。ISは時間依存的にSA-β-galの活性化を増加させた。ISによる、SA-β-galの活性化やp53とp21のmRNAとタンパク質の発現誘導は抗酸化物質であるNACかp53の阻害剤であるPFTα添加により抑制された。また、ISはprelamin Aの発現量を促進させたが、FACE1の発現量を低下させた。これらの発現量の変化はNAC添加により抑制された。さらに、免疫組織染色法により、ISは高血圧ラットの大動脈における、prelamin A、活性酸素マーカーである8-OHdGとMDAの発現量を増加させた。結論として、ISによる活性酸素の産生がSA-β-galの活性化、p53、p21、prelamin AとFACE1の発現量を共に変化させ、血管平滑筋細胞の老化を促進した。以上より、ISは活性酸素の産生を介して血管平滑筋細胞の細胞性老化を導くことで慢性腎不全時おける動脈硬化を発症させることが示唆された。

慢性肾功能衰竭的并发症之一是动脉硬化，其原因之一是硫酸吲哚酚（IS），随着肾功能下降，它会在血液中积聚。然而，IS导致动脉硬化的机制仍然很大程度上未知。近年来，人们已经清楚组织的细胞衰老与各种病理状况的发生有关，因此我们重点关注慢性肾功能衰竭期间发生的动脉硬化中的血管平滑肌细胞，并研究了IS在细胞衰老中的作用。我们进行了分析，看看是否会导致这个问题。作为细胞衰老的指标，我们重点关注SA-βgal的激活以及衰老标志物p53、p21、p16、Rb和prelamin A表达水平的变化。结果，IS以时间和浓度依赖性方式促进人主动脉血管平滑肌细胞中p53和p21 mRNA和蛋白的表达水平，但p16和Rb没有观察到变化。 IS 以时间依赖性方式增加 SA-β-gal 激活。添加抗氧化剂 NAC 或 p53 抑制剂 PFTα 可以抑制 IS 的 SA-β-gal 激活以及 p53 和 p21 mRNA 和蛋白质表达的诱导。此外，IS促进了prelamin A的表达水平，但降低了FACE1的表达水平。添加 NAC 可以抑制表达水平的这些变化。此外，免疫组织化学染色显示，IS 增加了高血压大鼠主动脉中 prelamin A、活性氧标记物 8-OHdG 和 MDA 的表达水平。总之，IS产生的活性氧改变了SA-β-gal的活化、p53、p21、prelamin A和FACE1的表达水平，并促进血管平滑肌细胞的衰老。这些结果表明，IS 通过产生活性氧诱导血管平滑肌细胞衰老，从而导致慢性肾衰竭中的动脉硬化。