アスパラギン酸の補給は、マウスの糖尿病性腎疾患の症状を改善する

糖尿病性腎疾患（DKD）は、1型糖尿病と2型糖尿病の両方で最も一般的で深刻な合併症の1つです。この研究では、DKDおよびKK/TA（KK）マウスのモデルとして、KK/TA-INS2AKITA（KK-Akita）マウスをコントロールとして使用して、DKDの発達/進行に関連する新しい要因を特定しました。質量分析分析と組み合わせた毛細血管電気泳動により、糖尿病のKK-Akitaマウスの循環ASP（L-アスパラギン酸）レベルは、コントロールKKマウスの循環よりも低い傾向があることが明らかになりました。したがって、KK-AkitaマウスにおけるDKDの進行を防ぐために、ASP補給の効果を評価しました。マウスは3つのグループに分けられました：（a）未処理のKKマウス（対照群）、（b）未処理のKK-Akitaマウス（DKDグループ）、および（c）処理（ダブルボリュームASPダイエット）KK-Akitaマウス（TXグループグループ）。腎臓切片は、内皮表面層（ESL）およびNO合成の評価のために、フルオレセインイソチオシアン酸標識レクチン、小麦胚細胞酸グルチニン（WGA）、および抗内皮原因一酸化窒素シンターゼ（ENOS）抗体で染色しました。DKDグループのメサンギアル領域と糸球体サイズは、対照群の領域よりも著しく大きかった。ただし、DKDグループとTXグループの間で有意差はありませんでした。アルブミン尿、TXグループの糸球体基底膜のフットプロセスの消費と厚さの比率は、DKDグループの糸球体膜の厚さよりも有意に低かった。さらに、TXグループの糸球体WGAおよび微小血管ENOの発現レベルは大幅に改善され、対照群のレベルに近づきました。結論として、TXグループにおけるアルブミン尿の改善は、腎臓の酸化ストレスの減少によって引き起こされる可能性があり、糸球体ESLのその後の改善につながる可能性があります。

Diabetic kidney disease (DKD) is among the most common and serious complications of both type 1 and type 2 diabetes. In this study, we used KK/Ta-Ins2Akita (KK-Akita) mice as a model of DKD and KK/Ta (KK) mice as controls to identify novel factors related to the development/progression of DKD. Capillary electrophoresis coupled with mass spectrometry analysis revealed that circulating Asp (l-aspartic acid) levels in diabetic KK-Akita mice tend to be lower than those in control KK mice. Therefore, we evaluated the effect of Asp supplementation to prevent the progression of DKD in KK-Akita mice. Mice were divided into three groups: (a) untreated KK mice (Control group), (b) untreated KK-Akita mice (DKD group), and (c) treated (double-volume Asp diet) KK-Akita mice (Tx group). Kidney sections were stained with fluorescein isothiocyanate-labeled lectins, wheat germ agglutinin (WGA), and anti-endothelial nitric oxide synthase (eNOS) antibody for evaluation of endothelial surface layer (ESL) and NO synthesis. The mesangial area and glomerular size in the DKD group were significantly larger than those in the Control group; however, there was no significant difference in those between the DKD and Tx groups. Albuminuria, the ratio of foot process effacement, and thickness of glomerular basement membrane in the Tx group were significantly lower than those in the DKD group. Furthermore, the expression levels of glomerular WGA and microvascular eNOS in the Tx group improved significantly and approached the level in the Control group. In conclusion, the improvement of albuminuria in the Tx group may be caused by the reduction of oxidative stress in the kidneys, which may lead to the subsequent improvement of glomerular ESL.