Elucidation of the role of the Keap1-Nrf2 mechanism in the regulation of glomerular filtration rate (GFR)

阐明 Keap1-Nrf2 机制在肾小球滤过率 (GFR) 调节中的作用

• 批准号: 22K08323
• 负责人: 城所 研吾
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kawasaki Medical School
• 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-22K08323/
• 关键词: Keap1-Nrf2; GFR制御; TRPC; 細胞内カルシウム; Keap1/Nrf2; GFR; Oxidative stress; Calcium dynamics

Keap1-Nrf2経路は、抗酸化因子の発現を包括的に制御する生体防御機構である。Keap1-Nrf2は抗酸化因子の発現制御に関わるため、活性酸素種(ROS) 制御が潜在的にGFR制御に関与していることが示唆されるが、詳細なメカニズムは不明である。ポドサイトは、アクチンやミオシンなどの収縮蛋白を有していることから、有効濾過面積の調節に関与している可能性がある。また細胞収縮は細胞内カルシウムに依存しており、redox感受性カルシウムチャネルTRPCはポドサイトにおける主要なカルシウム流入経路である。Nrf2/TRPC経路によるカルシウム動態制御に着目し、Nrf2活性化に伴うGFR上昇機序の解明を目的に研究を行った。C57BL/6マウス(Cont.)、Nrf2欠損マウス(Nrf2-KO)、Keap1-knockdownマウス(Keap1-KD)を用いた。Nrf2活性化薬(dh404)を１週間投薬し、GFRを評価した。In vivo imagingにて糸球体輸入/輸出細動脈径(AA/EA)を評価した。単離糸球体、培養ポドサイトを用い、過酸化水素刺激による細胞内カルシウム濃度変化、およびdh404による変化を評価した。TRPC5/6の阻害薬を用い、ポドサイトへのカルシウム流入経路を確認した。dh404投与群、Keap1-KDではGFRの有意な上昇を認めた。Nrf2活性化群ではAAの拡大が見られたがAA/EA ratioは有意差なく、またNrf2活性化群においては糸球体容積の増大を認めた。dh404は過酸化水素によるポドサイトへのカルシウム流入を抑制した。またTRPC5/6阻害薬によってもカルシウム流入が抑制された。Nrf2活性化は、Redox感受性TRPCからのカルシウム流入を抑制することで細胞収縮を抑制し、糸球体濾過面積を増大させGFRを増加させることが示唆された。

The Keap1-Nrf2 pathway includes mechanisms for controlling the development of anti-acidification factors, including biological defense mechanisms. Keap1-Nrf2 is involved in the regulation of the production of anti-acidification factors, the regulation of reactive acid species (ROS) and the potential regulation of GFR. There is a possibility of regulating the filtration area. The cell cycle is dependent on the intracellular cycle, and the redox sensitivity cycle is dependent on the TRPC cycle. Nrf2/TRPC pathway dynamics control and Nrf2 activation associated with GFR up-regulation C57BL/6マウス(Cont.)、Nrf2 Knockdown (Nrf2-KO), Keap1-Knockdown (Keap1-KD) Nrf2 activity (dh404) was evaluated after 1 week of administration. In vivo imaging, spherical input/output fine diameter (AA/EA) is evaluated. The changes in intracellular cell concentrations, concentrations and concentrations in culture medium and hyperacidified water were evaluated. TRPC5/6's resistance is used, and the inflow path of TRPC 5/6 is confirmed. dh404 cast and group, Keap1-KD GFR The AA/EA ratio of Nrf2 activation group was significantly higher than that of AA/EA. dh404- TRPC5/6 is designed to inhibit the flow of chemicals. Nrf2 activation, Redox-sensitive TRPC inhibition, cell shrinkage inhibition, spherical filtration area increase, GFR increase.