ポリフェノールのAhR拮抗作用を応用した尿毒性サルコペニア食事療法の開発

利用多酚的AhR拮抗作用开发泌尿毒性肌少症饮食疗法

基本信息

批准号：
21K19701
负责人：
飯田薫子
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Ochanomizu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

慢性腎臓病(CKD)では、病態が進行すると筋萎縮や筋力低下が生じるが、その発症機構は不明の点が多い。本研究では尿毒素の一種であるインドキシル硫酸（IS）に着目し、ISが結合する核内受容体である芳香族炭化水素受容体AhRを中心に検討を行った。細胞を用いた検討では、人臍帯血管内皮細胞HUVECおよびマウス筋芽細胞株C2C12に対するISの効果を検討した。HUVECに1mMのISを負荷すると、AhRの標的遺伝子であるCYP1A1やAhRRの発現が上昇するとともに、酸化ストレス産生や炎症関連遺伝子の発現が増強した。AhR阻害効果が報告されているポリフェノールchrysin およびapigeninの前処理により、これらの遺伝子発現の上昇は抑制された。一方、C2C12由来筋細胞ではIS負荷によりAhRの標的遺伝子の発現は上昇するが、酸化ストレス産生や炎症関連遺伝子の上昇は認めなかった。またIS によるAhRの標的遺伝子の発現上昇は、chrysinの前処理では抑制されなかった。レポーターアッセイを用いた評価においても、C2C12細胞におけるIS負荷はAhR転写活性を増強させたが、chrysinはこのISによる転写活性の上昇を抑制しなかった。動物を用いた検討においては、これまでアデニン誘発性腎不全モデルを使用していたが、腎障害の程度が重篤であることや、アデニンの組織に対する直接作用が否定できないことなどから新たなモデル作成を行なった。先行研究を参考にいくつかの病態モデルを作製・検討した結果、片側の腎摘出を行なったマウスに継続的にISを腹腔内投与（100 mg/kgBW）することにより、血中の有意なIS上昇とより生理的な腎不全に類似する組織像を呈する病態モデルを作成することができた。また、本モデルの腎組織でAhRの標的遺伝子であるCYP1A1の発現が上昇していることを確認した。

随着疾病的进展，慢性肾病（CKD）会导致肌肉萎缩和肌无力，但这种发展背后的机制仍然很大程度上未知。在这项研究中，我们重点关注硫酸吲哚酚（IS）（一种尿毒症毒素），并重点关注芳烃受体 AhR（IS 结合的核受体）。在使用细胞的研究中，我们研究了 IS 对人脐带血管内皮细胞 HUVEC 和小鼠成肌细胞系 C2C12 的影响。当HUVEC加载1mM IS时，AhR靶基因CYP1A1和AhRR的表达增加，氧化应激产生和炎症相关基因的表达也增加。据报道，多酚白杨素和芹菜素具有 AhR 抑制作用，预处理可抑制这些基因表达的增加。另一方面，在 C2C12 衍生的肌细胞中，IS 负载增加了 AhR 靶基因的表达，但没有观察到氧化应激产生或炎症相关基因的增加。此外，白杨素预处理不会抑制 IS 诱导的 AhR 靶基因表达的增加。使用报告基因测定的评估还表明，C2C12 细胞中的 IS 负载增强了 AhR 转录活性，但白杨素并没有抑制这种 IS 诱导的转录活性增加。在使用动物的研究中，迄今为止一直使用腺嘌呤诱导的肾衰竭模型，但由于肾损伤的严重性以及不能排除腺嘌呤对组织的直接影响，因此开发了一种新模型。。根据之前的研究创建和检查了几种病理模型，我们发现对单侧肾切除术的小鼠连续腹腔注射IS（100 mg/kg BW）会导致血液中出现显着的IS。该模型表现出肾功能不全程度增加和组织学更类似于生理性肾衰竭。我们还证实，AhR 的靶基因 CYP1A1 在该模型的肾组织中表达增加。