この研究の目的は糖尿病性腎症の発症過程を組織レベルでのエネルギー代謝の面から評価し、代謝介入による治療法を見いだすことにある。我々はマウスモデルを用いて、キャピラリー電気泳動質量分析による定量とイメージング質量分析を組み合わせた方法でエネルギー代謝を可視化する方法を確立し、モデル動物と正常動物の比較を行った。この方法で部位別のエネルギー代謝を比較したところ、エネルギー代謝が分解方向にシフトしていると皮質のATPは減少し、分解産物であるヒポキサンチンが増加していた。このとき、キサンチンオキシダーゼ阻害剤を経口投与することで、ヒポキサンチンの分解が抑えられ、ATP量が回復することが明らかになった。
This study aims to find out how the diabetic nephropathy starts by analyzing local energy metabolism in situ. At first, we develop the method to visualize energy metabolism with healthy mice. The quantitative analyses with capillary- electrophoresis mass spectrometry combined with MALDI imaging mass spectrometry allowed us to know local metabolite contents of a frozen section. Then we compared the local energy metabolism between healthy mouse group and model disease mouse group.
When the energy metabolism status is low, ATP decreases and catabolic products such as hypoxanthine and xanthine increases. Hypoxanthine is converted into uric acid by xanthine oxidase which uses O2 molecule and produces reactive oxygen species (ROS). We tried to prevent ROS production in murine kidney by adding xanthine oxidase inhibitor, and analyzed murine energy metabolism. Successfully xanthine oxidase inhibitor blocked hypoxanthine catabolism and promoted ATP production via salvage pathway.

研究種目 : 基盤研究 (C) (一般)
研究期間 : 2016～2018
課題番号 : 16K07203
研究分野 : 分析化学