Roles of tryptophan metabolism-related enzymes and those metabolites in antibody-mediated glomerulonephritis

色氨酸代谢相关酶及其代谢物在抗体介导的肾小球肾炎中的作用

• 批准号: 22K08344
• 负责人: 坪井 直毅
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Fujita Health University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08344/
• 关键词: 糸球体腎炎; アミノ酸代謝; 遺伝子欠損マウス; トリプトファン; マクロファージ; 好中球; トリプトファン代謝; 抗GBM抗体型腎炎; 半月体形成; 免疫複合体; 白血球

①『KYN代謝酵素欠損マウスの抗体型腎炎表現系とキヌレン酸(KYNA)腹腔内投与の治療効果検討』IDO1欠損マウス(IDO1KO)、IDO2欠損マウス(IDO2KO)、野生型(WT)に抗体型腎炎(NTS-GN)惹起を惹起し、表現系解析を行った。2週間時点での尿蛋白排泄量に有意な群間差は認められなかったが、IDO1KOは他に比べ血清Cr値、半月体形成数(％)が有意に高く、内皮下沈着も多く認められた。一方、IDO2KOとWTでは腎障害に大きな差は認められなかった。IDO1、IDO2免疫染色を行ったところ、2週間時点でIDO1はいずれの系統でも陰性で、非特異的な染色が認められるのみであった。IDO2は糸球体上皮細胞と思われる部位、また尿細管上皮への染色が確認された。IDO1KOにおいてNTS-GNによる腎障害が重症化した理由としてIDO1欠損下での細胞内エネルギー産生反応低下により生じる酸化ストレスの増悪、免疫調整作用を有する種々のTRP代謝物の濃度低下が寄与していると考えた。そこで、TRP代謝経路においてIDO1,2およびKYN下流に位置し、IDO1によるTRP代謝産物キヌレニン(Kynurenine; KYN)の代謝酵素(Kynurenine 3-Monooxygenase; KMO)に着目し、NTS-GNの表現系解析を実施した。②『TRP代謝最下流で機能する酵素欠損マウスにおける抗体型腎炎の表現型解析』QPRTはTRPからNADに至る代謝経路の最下流で機能する酵素である。QPRT遺伝子欠損マウス(QPRTKO)の系統は樹立されており、現在実験必要数を確保するため、交配を行っている。③『TRP代謝関連酵素欠損白血球の炎症刺激によるin vitro表現型解析』IDO1KO、WT骨髄由来の好中球を免疫複合体上で活性化させ、細胞形態変化の定量的評価を行った。

①“KYN代谢酶缺陷型小鼠抗体型肾炎表型的检查及犬尿酸（KYNA）腹腔给药的治疗效果”IDO1缺陷型小鼠（IDO1KO）、IDO2缺陷型小鼠（IDO2KO）抗体型肾炎、诱导野生型（WT）（NTS-GN）并进行表型分析。尽管2周时各组之间的尿蛋白排泄量没有显着差异，但IDO1KO的血清Cr水平和新月体形成数量(%)显着高于其他Ta组，并且内皮下沉积物较多。另一方面，IDO2KO 和 WT 之间的肾损伤没有观察到显着差异。进行IDO1和IDO2免疫染色时，2周时所有菌株的IDO1均为阴性，仅观察到非特异性染色。 IDO2 染色在看似肾小球上皮细胞和肾小管上皮的区域得到证实。我认为，IDO1 缺乏时细胞内能量产生反应减少导致氧化应激加剧，以及具有免疫调节作用的各种 TRP 代谢物浓度降低，导致 IDO1KO 中 NTS-GN 引起的肾损伤更加严重。因此，我们重点关注位于TRP代谢途径中IDO1、2和KYN下游的IDO1对TRP代谢产物犬尿氨酸（KYN）的代谢酶（犬尿氨酸3-单加氧酶；KMO），并对NTS进行表型分析-GN 进行。 ②“TRP 代谢最下游酶缺陷小鼠抗体型肾炎的表型分析” QPRT 是在 TRP 至 NAD 代谢途径最下游发挥作用的酶。 QPRT基因缺陷小鼠（QPRTKO）品系已经建立，目前正在进行杂交育种，以确保实验所需的数量。 ③“炎症刺激对TRP代谢相关酶缺乏型白细胞的体外表型分析”在免疫复合物上激活IDO1KO和WT骨髓源性中性粒细胞，定量评估细胞形态变化。

项目成果

腎臓免疫学入門 糸球体への白血球導入と炎症

肾脏免疫学简介：白细胞进入肾小球和炎症

• 发表时间: 2022
• 作者: 梅田良祐;高橋和男;小出滋久;林 宏樹;長谷川みどり;湯澤由紀夫;坪井直毅;坪井直毅
• 通讯作者: 坪井直毅

抗体型糸球体腎炎の発症・進展におけるトリプトファン代謝酵素・代謝産物の役割

色氨酸代谢酶和代谢物在抗体型肾小球肾炎发病和进展中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 梅田良祐;高橋和男;小出滋久;林 宏樹;長谷川みどり;湯澤由紀夫;坪井直毅
• 通讯作者: 坪井直毅