ミトコンドリアのピルビン酸キャリア：糖尿病性腎症の潜在的ターゲット

Mitochondrial pyruvate carrier: a potential target for diabetic nephropathy.

• Huanhuan Zhu
• Huiting Wan
• Lin Wu
• Qing Li
• Simeng Liu
• Suyan Duan
• Zhimin Huang
• Chengning Zhang
• Bo Zhang
• Changying Xing
• Yanggang Yuan

抄録

背景:

ミトコンドリア機能不全は糖尿病性腎症（DN）の病態に寄与している。ミトコンドリアピルビン酸キャリアー1（MPC1）とミトコンドリアピルビン酸キャリアー2（MPC2）は、ミトコンドリア内膜を越えてミトコンドリアへのピルビン酸の輸送においてボトルネックとなる役割を果たしている。以前の研究では、ミトコンドリアのピルビン酸キャリア量を増加させると、db/dbマウスの糖尿病性腎臓病が改善される可能性があることが示された。しかし、糖尿病患者におけるMPC1とMPC2の発現状況は不明であった。

BACKGROUND: Mitochondrial dysfunction contributes to the pathogenesis of diabetic nephropathy (DN). Mitochondrial pyruvate carrier 1 (MPC1) and mitochondrial pyruvate carrier 2 (MPC2) play a bottleneck role in the transport of pyruvate into mitochondrial across the mitochondrial inner membrane. A previous study showed that increasing mitochondrial pyruvate carrier content might ameliorate diabetic kidney disease in db/db mice. However, the expression status of MPC1 and MPC2 in patients with DN is unclear.

方法:

原発性糸球体腎症（PGN，n=30），糖尿病を伴うPGN（PGN-DM，n=30），糖尿病性腎症（DN，n=30）の患者を対象とした。MPC1およびMPC2タンパク質レベルを免疫組織化学で調べた。異なるグループにおけるMPCの発現を、Kruskal-Wallis検定で評価した。MPCレベルと臨床因子との相関分析にはスピアマンの順位相関を行った。

METHODS: Patients with primary glomerulonephropathy (PGN, n = 30), PGN with diabetes mellitus (PGN-DM, n = 30) and diabetic nephropathy (DN, n = 30) were included. MPC1 and MPC2 protein levels were examined by immunohistochemistry. The expression of MPC in different groups was evaluated by the Kruskal-Wallis test. Spearman's rank correlation was performed for correlation analysis between MPC levels and clinical factors.

結果:

MPC1 と MPC2 は共に腎尿細管に局在していた。MPC1とMPC2のレベルは、DN患者ではPGN患者よりも低く、PGN患者ではDM患者よりも低かったが、DNのステージIIからステージIVまでの間ではMPC1とMPC2のレベルに差はなかった。さらに、MPC1およびMPC2レベルは、DN患者では血清クレアチニン、BUNおよびeGFRと有意な相関が認められたが、非糖尿病性腎疾患では同様の傾向は認められなかった。

RESULTS: Both MPC1 and MPC2 were localized in renal tubules. Levels of MPC1 and MPC2 were lower in DN patients than in PGN patients and in PGN patients with DM, whereas there were no differences in MPC1 and MPC2 levels among DN stage II to stage IV. Moreover, both MPC1 and MPC2 levels were significantly correlated with serum creatinine, BUN and eGFR in patients with DN, whereas no analogous trend was observed in nondiabetic kidney disease.

結論:

我々の研究では、MPCは腎尿細管に局在しており、糖尿病患者では有意に減少していることが示唆された。MPCは臨床的特徴、特に腎機能に関連していた。

CONCLUSIONS: Our study indicated that MPC localized in renal tubules, which were significantly decreased in DN. MPC was associated with clinical features, especially those representing renal functions.