5-アミノレブリン酸の欠如がもたらす腎臓病の発症メカニズムの解明とその治療

5-氨基乙酰丙酸缺乏所致肾病发病机制的阐明及其治疗

基本信息

批准号：
22KJ0827
负责人：
西玲央
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0827/
关键词：
5-ALA 酸化ストレス 8-OHdG 糸球体濾過量 HO-1 ミトコンドリア慢性腎臓病

项目摘要

申請者は、①培養細胞を用いた基礎研究、②マウスを用いた応用研究、③猫の臨床サンプルを用いた臨床研究の3つに大別し、研究を遂行した。①では猫腎上皮細胞に対して過酸化水素を添加することで酸化ストレス条件を作出し、5-ALAが酸化ストレスを抑制するか検討した。その結果、5-ALAを培地中に添加していない細胞では細胞生存率が低下し、酸化ストレスマーカーの1つである8-OHdG濃度の上昇やミトコンドリアの機能障害が認められた。しかし、5-ALAを添加した細胞ではそれらが改善し、5-ALAに加えて5-ALAの代謝阻害剤を添加した細胞では改善が認められなかった。②では5-ALAの合成酵素であるALAS1遺伝子ヘテロ欠損マウスにおける腎障害を評価した。また、同マウスに5-ALAを反復投与することで、腎臓における5-ALAの重要性を評価した。ALAS1ヘテロ欠損マウスでは血清中8-OHdGの上昇、糸球体濾過量の低下、近位尿細管上皮細胞におけるミトコンドリア障害、抗酸化遺伝子の一種であるHO-1遺伝子発現およびHO-1蛋白発現の低下が認められたが、5-ALAの反復投与によってこれらの改善が認められた。③では当大学動物医療センターに来院した慢性腎臓病（CKD）罹患猫の血液サンプルを収集し、CKDのステージごとの8-OHdG濃度を評価した。その結果、CKDの初期ステージの猫における血漿では健常猫と比較して8-OHdG濃度に有意な変化は認められなかったが、ステージの進んだCKD症例では有意に8-OHdG濃度が上昇していた。以上のことから、5-ALAの投与は細胞レベル、マウスレベルで酸化ストレスの抑制やミトコンドリアの保護に効果を示した。また、猫のCKDでは酸化ストレスが認められたことから、CKDに罹患した猫における5-ALAの投与は酸化ストレスを抑制し、病態の進行を抑える可能性が考えられた。

申请人将研究分为三类：1）使用培养细胞的基础研究，2）使用小鼠应用研究，以及3）使用CAT临床样本的临床研究。在1中，我们通过将过氧化氢添加到CAT肾上皮细胞中创造了氧化应激条件，并检查了5-ALA是否抑制氧化应激。结果，没有5-ALA的细胞添加到培养基降低的细胞活力中，并增加了8-OHDG浓度，氧化应激标记之一和线粒体功能障碍。但是，在具有5-ALA的细胞中观察到这些改善，并且在5-ALA中添加的5-ALA代谢抑制剂的细胞中，未观察到改善。在2中，评估了缺乏Alas1基因杂质缺陷的小鼠（5-ALA的合酶）。此外，评估了对同一小鼠的5-ALA重复给药的肾脏中5-ALA的重要性。在ALAS1异性小鼠中，血清8-OHDG的增加，肾小球滤过的降低，近端肾小管上皮细胞中的线粒体损伤以及HO-1基因表达和HO-1基因表达和HO-1蛋白表达的降低，一种抗氧化基因的一种抗氧化剂基因，但重复使用了5-ACARA的改进。在③中，收集了参观我们大学动物医学中心的慢性肾脏疾病（CKD）的血液样本，并评估了CKD每个阶段的8-OHDG浓度。结果，与健康的猫相比，在CKD早期猫的血浆中，血浆中的8-OHDG浓度没有显着变化，但是在具有晚期阶段的CKD病例中，8-OHDG浓度显着增加。从以上，5-ALA的给药可有效抑制氧化应激并保护细胞和小鼠水平的线粒体。此外，在CATS的CKD中观察到氧化应激，并认为CKD猫中的5-ALA给药可以抑制氧化应激并抑制病理的进展。