Three-dimensional visualization of intestinal bacterial translocation in diabetic kidney disease

糖尿病肾病肠道细菌易位的三维可视化

• 批准号: 22K16214
• 负责人: 大島 恵
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kanazawa University
• 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-22K16214/
• 关键词: 糖尿病; 慢性腎臓病; 腸内細菌

糖尿病性腎症は末期腎不全の原疾患の第1位を占め、生命予後の観点からも、その克服は重要な課題である。糖尿病性腎症患者では、腸内細菌叢のバランス異常および腸管上皮のバリア機能低下により、腸内細菌が腸管組織に侵入して他臓器に移行したり（bacterial translocation）、腸内細菌由来の代謝産物が体内に流入したりすることで、腎臓を始め全身臓器に障害を起こすことが報告されている。しかしながら、腸内細菌を介した腎障害の詳細な動態については未だ明らかになっていない。本研究では、糖尿病性腎症において腸内細菌がどのように腎障害を引き起こすかを、臓器、組織レベルで可視化することにより、腎障害の病態を解明する。本研究により新たな腎症進展の指標を確立できれば、糖尿病性腎症患者の早期の重症化予測および治療介入に繋がることが期待できる。本年度は腸内細菌の腎組織への侵入経路と腎組織障害を評価するべく、腎臓の透明化と三次元画像解析の条件調整を行った。健常マウスおよび腎障害モデルマウスの腎臓においてCUBIC法を用いて透明化して可視化し、糸球体および尿細管の特異抗体で蛍光免疫染色を行い、ライトシート顕微鏡により確認した。また腸と腎臓をつなぐ構造物のうちリンパ管に着目し、パラフィン切片においてリンパ管の免疫染色を行い、リンパ管の形態の変化を観察した。今後は三次元でリンパ管の形態と走行を観察し、腎障害における影響を明らかにする。

Diabetic kidney disease is the first disease of end-stage renal insufficiency, and it is an important problem to overcome it. In diabetic nephropathy patients, intestinal bacterial flora abnormalities and decreased intestinal epithelial function, intestinal bacterial invasion of intestinal tissues and migration of other organs, intestinal bacteria-derived metabolites flowing into the body, kidney disease and systemic organ damage are reported. The detailed dynamics of kidney damage caused by intestinal bacteria are unclear. This study aims to elucidate the pathogenesis of renal impairment in diabetic nephropathy by visualizing intestinal bacteria, organs and tissues. This study aims to establish new indicators of kidney disease progression, early prognosis of diabetic kidney disease, and treatment intervention. This year, we conducted an evaluation on the invasion of intestinal bacteria into renal tissue and renal tissue damage, and adjusted the conditions for renal transparency and three-dimensional image analysis. The kidney disease was identified by the CUBIC method and by light immunostaining with antibodies specific to the kidney and urine tubules. The structure of the kidney was observed by immunostaining and morphological changes of the kidney. In the future, the shape and movement of the three-dimensional tube will be observed, and the influence of kidney damage will be clarified.