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急性腎障害の早い段階で、酸化ストレスの抵抗性を高める薬を飲むことにより、慢性腎臓病の進行を抑制できる|東北大学

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【目次】

■急性腎障害の早い段階で、酸化ストレスの抵抗性を高める薬を飲むことにより、慢性腎臓病の進行を抑制できる

酸化ストレスによる急性腎障害から慢性腎臓病への進行
酸化ストレスによる急性腎障害から慢性腎臓病への進行

参考画像:腎臓病が進行するしくみを解明〜慢性腎臓病の進行を防ぐ治療薬の開発に期待〜|東北大学ニュースリリースPDF|スクリーンショット

腎臓病が進行するしくみを解明〜慢性腎臓病の進行を防ぐ治療薬の開発に期待〜

(2016/10/21、東北大学ニュースリリースPDF)

マウスに手術を施し、急性腎障害を起こすと、2週間で慢性腎臓病のような病態を生じます。

本研究グループでは、酸化ストレスを消去する能力の高い遺伝子改変マウスを作出しており、この遺伝子改変マウスでは、同様の手術を施しても、慢性腎臓病の病態が軽度であることを発見しました。

次に、急性腎障害を生じたマウスに酸化ストレスへの抵抗性を高める薬剤を飲ませました。

その結果、急性腎障害を起こした後、1日目から5日目の間に薬を飲ませることで、2週間後の慢性腎臓病への進行が抑えられることがわかりました。

一方、急性腎障害を起こしてから、7日目以降に薬を飲ませても、慢性腎臓病の病態は改善されませんでした

東北大学の祢津昌広 助教(東北メディカル・メガバンク機構地域医療支援部門)、相馬友和 研究員(大学院医学系研究科医化学分野・現 米国ノースウエスタン大学)、鈴木教郎 准教授(大学院医学系研究科酸素医学分野)、山本雅之 教授(同医化学分野・東北メディカル・メガバンク機構長)らのグループによれば、酸化ストレスが腎臓病を進行させる原因となることがわかったそうです。

また、急性腎障害となった場合には、早い段階で、酸化ストレスの抵抗性を高める薬を飲むことにより、慢性腎臓病の進行を抑制できると考えられるそうです。

■酸化ストレスによる急性腎障害から慢性腎臓病への進行

急性心不全や敗血症、大出血などにより、腎臓へ流れる血流が不安定になると、急激に大量の酸化ストレスが生み出され、腎臓を損傷します(急性腎障害)。急性腎障害は、高血圧や糖尿病などの生活習慣病を含む様々な慢性疾患を伴う場合、徐々に進行し、慢性腎臓病に至ります。

急性心不全や手術(血管手術・腎移植)、細菌感染・敗血症、大出血により腎臓へ流れる血流が不安定になると、酸化ストレスが生まれ、急性腎障害を起こします。

急性腎障害は、高血圧糖尿病などの慢性疾患を伴う場合に、徐々に進行し、慢性腎臓病になります。




■酸化ストレスとは?

※酸化ストレス:活性酸素種などの細胞に傷をつける分子が細胞内に溜まった状態。本研究グループでは、Nrf2 というタンパク質が酸化ストレスを除去する重要な役割を担っていることを世界に先駆けて発見し、研究を進めている。

酸化ストレスとは、活性酸素など細胞を傷つける分子が細胞内にたまった状態で、今回の研究で酸化ストレスの抵抗性を高める薬として考えられているのは、酸化ストレスを除去する重要な役割を担っているタンパク質「Nrf2」で、「Nrf2」を活性化させることにより酸化ストレスを減少して慢性腎臓病の進行を抑えることが期待されます。

【補足】成人の8人に1人の新国民病「慢性腎臓病」

慢性腎臓病とは、慢性的にかかる腎臓病の総称のことで、糖尿病の合併症の一つである糖尿病性腎症や慢性糸球体腎炎(IgA腎症)、腎硬化症、膜性腎症など様々な病気が含まれています。

慢性腎臓病(chronic kidney disease;CKD)とは、簡単に言うと、腎臓の機能が60%未満に低下することを言います。

腎臓の機能が低下し、血液中の水分や老廃物のろ過機能が低下してしまい、症状が悪化すると、人工透析が必要となります。

慢性腎臓病は、自覚症状がほとんどなく、気付いた時には重症化してしまい、「サイレントキラー」とも呼ばれています。

慢性腎臓病の患者数は推定1330万人で、日本人の成人の実に8人に1人が患っていることから新国民病の一つともなっています。

慢性腎臓病を発症すると人工透析が必要になってしまうケースもあり、重症化する前に発見することが重要です。

→ 慢性腎臓病 について詳しくはこちら

【補足】高血圧が慢性腎臓病の引き金になる

高血圧になると、腎臓の血管でも動脈硬化が起こり、腎臓にある糸球体(血液をろ過する腎臓の血管)が動脈硬化を起こすことで、濾過する能力が低下し、その結果、腎機能の低下が起こると考えられます。

→ 高血圧の症状・食事・数値・予防・原因 について詳しくはこちら

→ 血圧を下げる方法(食べ物・サプリメント・運動) について詳しくはこちら

【補足】慢性腎臓病の早期発見のサイン

●夜にトイレに行きたくなり頻繁に目が覚める(頻尿)

一般的な人の尿の回数は、昼5回、夜が0から1回なのだそうです。

しかし、腎臓からSOSが出ている場合、昼夜逆転現象が起きてしまうそうです。

昼間は、腎臓の処理能力が追い付かないため、尿の量が減り、夜(睡眠)になると、腎臓の処理能力が回復し、尿の量が増えてしまうということが起きてしまうそうです。

●朝のむくみ

通常は睡眠中に尿に処理されるため、むくみというのはあまり起きません。

前の晩に水分を過剰に飲んでいないにも関わらず、朝起きたらむくみがある、あるいは毎朝むくんでいるという人は、腎機能が低下している可能性があるそうです。

●尿が濁っている(例:血が混じってコーラのような赤茶色)

●尿が泡立つ(または泡立ちがなかなか消えない)

腎臓のフィルター機能かうまく機能していないため、泡立つ性質を持つたんぱく質が出ている可能性があります。

●汗があまり出ない季節なのに、尿の量が少ない

その他にも意外な病気がきっかけとなることもあるそうです。

●感染症を繰り返している

1年に5回は熱が出てしまったり、扁桃腺がよく腫れるという人は炎症によるダメージがたまることで慢性腎臓病になることがあるそうです。

感染症にかかる、つまり体内にウイルスや細菌が侵入すると、体内ではそれらを倒すために抗体を作って攻撃をします。

しかし、長期にわたって病気が治ったりかかったりを繰り返すことで、抗体が違った形で影響し、腎臓への負担となって、慢性腎臓病になることがあるそうです。

歯周病、鼻腔炎、扁桃腺炎、膀胱炎などを繰り返している人は注意が必要なようです。







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糖尿病患者に朗報!?グラフェンを使った血糖値測定と薬の投与を行なう一体型アームバンド

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■糖尿病患者に朗報!?グラフェンを使った血糖値測定と薬の投与を行なう一体型アームバンド

Graphene_patches

参考画像:Graphene patches: to treat diabetes, goodbye to needles.|YouTubeスクリーンショット

これですか? これ血糖値を計って自動で薬を注射してくれるウェアラブルですけどなにか

(2016/4/14、ギズモード)

中央にキラリと光る金とグラフェン製の回路は、水素イオン指数(pH)、温度、そして血糖値を計ってくれる優れもの。しかも必要に応じて薬を注射までしてくれます。

韓国の基礎科学研究院の研究者たちが糖尿病患者のためにデザインしたそうで、デバイスはユーザーの汗をモニターするとのこと。

韓国の基礎科学研究院の研究者たちが糖尿病患者のためにデザインしたのは、ユーザーの汗をモニターして、血糖値を測定し、血糖値が下がってきている場合には、極小の針で薬を注射するという血糖値の測定と薬の投与の一体型デバイスです。

以前、生体工学で健康管理|緑内障を調べるスマ―ト・コンタクトレンズという記事で、定期的にインシュリンを注射しなければならない糖尿病患者の皮膚に超薄型で伸縮自在の電子装置を貼り付け、自動的に注射できるような仕組みというアイデアを考えてみましたが、そのアイデアに近いものが現実化しました。

糖尿病患者の治療継続は半数にとどまるによれば、治療に伴う経済的な負担や治療継続へのストレスから治療を続けていくことができないようですが、インスリン治療を手軽で、こうしたウェアラブルデバイスによって、糖尿病治療が変わるかもしれません。

→ 糖尿病の症状・初期症状 について詳しくはこちら

→ 血糖値とは|血糖値を下げる食品・正常値・空腹時血糖値・食後血糖値 について詳しくはこちら







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肝臓に蓄積した脂肪が多いほど、他の臓器におけるインスリン抵抗性が強い!?|金沢大学

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■肝臓に蓄積した脂肪が多いほど、他の臓器におけるインスリン抵抗性が強い!?|金沢大学

Project 365 #144: 240511 She's Such A WAG

by Pete(画像:Creative Commons)

肝臓脂肪がメタボ招く 金大教授ら関連性確認

(2014/3/22、北國新聞社)

金大医薬保健研究域の篁(たかむら)俊成教授と金子周一教授らの研究グループは21日までに、肝臓に付いた脂肪が、血糖値を下げるインスリンの働きを、筋肉など肝臓以外の部位でも妨げることを確認した。肝臓と全身をつなぐ何らかのネットワークが存在すると考えられ、そのメカニズムを解明できれば、糖尿病やメタボリック症候群(メタボ)の新たな治療につながることが期待されるという。

今回の研究のポイントは、肝臓に蓄積した脂肪が多いほど、肝臓と離れた場所に存在する骨格筋でインスリン抵抗性が強いということです。

※インスリン抵抗性とは、肝臓や筋肉、脂肪などでのインスリンの働きが低下する状態で、インスリン抵抗性が強いと、糖尿病脂肪肝メタボリックシンドローム高血圧脂質異常症高脂血症)・動脈硬化を招く原因となります。

逆に、骨格筋に付いた脂肪は、肝臓など他の臓器におけるインスリン抵抗性とは関連していなかった。

骨格筋についた脂肪は他の臓器におけるインスリン抵抗性とは関連しておらず、肝臓に蓄積した脂肪が多いほど他の臓器におけるインスリン抵抗性が強いことから、肝臓と全身をつなぐ何らかのネットワークが存在すると考えられるそうです。

このメカニズムが解明されれば、様々な病気の治療に役立つと考えられます。

■まとめ

肝臓・骨格筋・脂肪組織における臓器ごとの脂肪量とインスリン抵抗性の関係
日本人脂肪肝患者において、肝臓の脂肪量が多いほど、肝臓のインスリン抵抗性が高く、骨格筋のインスリン抵抗性も高かった

参考画像:脂肪肝がメタボ体質の司令塔!?臓器ごとの脂肪化とメタボ体質の関連を解明 (2014/3/21、金沢大学)|スクリーンショット

脂肪肝がメタボ体質の司令塔!?臓器ごとの脂肪化とメタボ体質の関連を解明

(2014/3/21、金沢大学)

1. 肝臓の脂肪蓄積が多いほど,肝臓及び骨格筋のインスリン抵抗性が強い(表 1,図 1)。
2. 骨格筋の脂肪量は,骨格筋,肝臓,脂肪組織,いずれの臓器のインスリン抵抗性とも関連しない(表 1)。
3. 体脂肪量は,脂肪組織のインスリン抵抗性と関連しない(表 1)。

1.肝臓の脂肪量は、肝臓だけでなく、骨格筋のインスリン抵抗性と強く関連する

肝臓に蓄積する脂肪量が多いほど、肝臓および肝臓と離れて存在する骨格筋のインスリン抵抗性が強いそうです。

2.骨格筋についた脂肪は、肝臓などのほかの臓器のインスリン抵抗性と関連しない

3.体脂肪量は、脂肪組織のインスリン抵抗性と関連しない

以上のことから、脂肪肝の悪化は、肝臓だけでなく、全身のインスリン抵抗性の悪化において中心的な役割を果たしており、また肝臓と骨格筋を結ぶ何らかのネットワークの存在があることが考えられます。

肝臓由来ホルモンであるヘパトカインが生活習慣病を作る
肝臓から血液へと流れ出たヘパトカインが全身をめぐって様々な病気の原因となる

参考画像:脂肪肝がメタボ体質の司令塔!?臓器ごとの脂肪化とメタボ体質の関連を解明 (2014/3/21、金沢大学)|スクリーンショット

我々の研究グループは,これまでに同定した二つの肝臓由来分泌タンパク「ヘパトカイン」(※7)が骨格筋のインスリン抵抗性をはじめとする様々な疾患の原因になっているのではないかと考えて研究をすすめています(図 3)。ヒトにおいても,肝臓から分泌されるヘパトカインが骨格筋のインスリン抵抗性の原因となっている可能性があります。

今回の研究ではどのようなメカニズムがあるかはわかっていませんが、研究グループによれば、肝臓から分泌される「ヘパトカイン」が骨格筋のインスリン抵抗性の原因になっている可能性があると考えて研究を進めているそうです。

【追記(2016/12/8)】

血糖値上げる肝臓ホルモン「ヘパトカイン・セレノプロテイン P」発見=糖尿病の新たな治療法に期待|金沢大(2010/11/6)で紹介した金沢大の金子周一教授らの研究チームによれば、
肝臓で作られるホルモンで抗酸化物質セレンを運ぶ役割を持つ「セレノプロテインP」が血糖値を上げ、インスリンによる糖尿病治療を邪魔していることがわかったそうです。







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Siren Care|糖尿病患者の足の炎症や傷害を温度センサーでリアルタイムに見つけるスマートソックス

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【目次】

■Siren Care|糖尿病患者の足の炎症や傷害を温度センサーでリアルタイムに見つけるスマートソックス

SIREN CARE|糖尿病患者の足の炎症や傷害を温度センサーでリアルタイムに見つけるスマートソックス
SIREN CARE|糖尿病患者の足の炎症や傷害を温度センサーでリアルタイムに見つけるスマートソックス

参考画像:Siren Care|スクリーンショット

糖尿病患者の健康状態を常時チェックして警報をスマホに送るSiren Careの“スマートソックス”

(2016/11/26、TechCrunch Japanese)

Sirenのソックスは靴の中敷きよりも皮膚によく密着する。センサーはソックスの生地に織り込まれていて、炎症があるとそれを検出する。その情報はユーザーのスマートフォンにアップロードされ、問題を警報する。

ソックスが異常な高熱を検出すると、そのデータはソックスとアプリとクラウドに保存される。それは足に傷害があるというサインなので、足を調べろという警報がユーザーに送られる。

Siren Careが開発したのは、糖尿病患者が温度センサーで炎症や傷害をリアルタイムで検出するスマートソックス(靴下)です。

糖尿病で足(下肢)切断のリスクが上がる?「足の痛みがない」「足の冷え」に注意!によれば、糖尿病性神経障害になり足の痛みの感覚がなくなると、靴擦れや足の傷ができても気づきにくく、また、細菌の感染への抵抗力が弱くなることによって、足が壊死してしまい、切断にまで至ってしまうことがあります。

スマートソックスが異常な高熱を検出すると、足に障害が起きているサインを送り、感染症や足の切断手術など深刻な事態になるのを防ぐことが期待されます。

→ 糖尿病性神経障害 について詳しくはこちら

siren care
siren care

参考画像:[500 STARTUPS DEMO DAY 2016] BATCH 18, Siren Care|スクリーンショット

Maは曰く、“わが社のSmart Textile(電脳織物)技術は、さまざまなセンサーや電子回路を織り込める。湿度センサー、圧力センサー、光センサー、LED、RFID、MCU、BLEなどなど、何でもシームレスに布地と一体化する”。

センサーや電子回路を布地に織り込む技術があれば、ウェアラブルデバイスをつけるという感覚さえもなくなっていくのではないでしょうか。

糖尿病患者にはこのソックスを履くように促すことにより、そのサインを早く察知することができそうですね!




■伝導性繊維をすべてのファッションアイテムに織り込む時代が来る!?

【追記(2017/1/15)】

Project Jacquard: Making the Jacket

グーグル・Project Jacquardの「衣服ハック」

(2016/1/13、wired)

プーピレフのアイデアの正式名称は「Project Jacquard」(プロジェクト・ジャカード。その名称は伝統的な機械織りの技法にちなんでいる)。その目標は、伝導性繊維を地球上のすべての衣類と布に織り込んで、タッチセンサーや触覚フィードバックなどの機能を、ジーンズからクルマのシート、カーテンに至るまで、あらゆるものに搭載することだ。

「センサーを素材として生地に織り込むことができれば」とプーピレフは言う。「それはエレクトロニクスからの解放を意味する。身の回りにあるベーシックな素材をインタラクティヴにできるのだ」

グーグルの先進技術プロジェクト部門、ATAP(Advanced Technology and Projects)が取り組んでいるのが「Project Jacquard」という伝導性繊維をあらゆるファッションアイテムに搭載できるような技術の開発です。

伝導性繊維をあらゆるファッションアイテムに搭載できるようになるとどうなるでしょうか?

プーピレフはそれが意味することを想像し始める。着替えていることを電話が認識し、蝶ネクタイを結ぶと同時にUberでクルマを呼んでくれたらどうだろう? ランニングシューズを履くと同時に、自動的に運動記録が開始するとしたら? あるいは服の袖を一度軽くスワイプしただけで通話ができ、相手の声も聞こえるとしたら?

いま私たちが使っているスマホやウェアラブルデバイスの操作を服に触れるだけでできるようになるのです。

Introducing Levi’s® Commuter Trucker Jacket with Jacquard by Google

リーバイスはグーグルが開発した繊維「Jacquard(ジャカード)」で制作したジャケット「Levi’s Commuter Trucker Jacket」を発売するそうです。

スマホと連携する袖口部分をまるでスマホを操作するようにタップしたりスワイプすることで、電話やメール、音楽の再生、道案内などの機能を使うことができます。

しかし、伝導性繊維を開発しても問題になるのは、現実の製造工程に組み込めるのかどうかです。

製造の現場に飛び込んだイヴァン・プーピレフはその製造工程の過酷さ(伝導性繊維にとっての)を目の当たりにします。

「飛び出た余分な糸の繊維を除去するために、直火にかけるなどというプロセスすらあった」と彼は言い、その荒々しさに首を振る。「そんなことが行われているとは知らなかったが、それはほんの一例に過ぎない。伸ばして水に漬け、ホットプレスにかけ圧縮する。布の種類によっては金属の爪で引き裂くことすらある。電子部品(を組み込む)とすれば、致命的だ」

製造工程では火にかけたり、水につけたり、圧縮したりするなど電子部品を組み込んだ電導性素材にとっては様々な課題が見つかりましたが、編み込みの技術や製造工程に取り入れる方法について解決していったそうです。

プーピレフは、服の袖を全面液晶ディスプレー化するという自分の夢を笑いつつ、それを本当に実現するのに関心をもつ誰かと協力することの重要性を熱っぽく語った。

脈拍数や血液中の酸素濃度などを表示し、肌に貼れる有機ELディスプレイを開発|東大で紹介した東京大学の染谷隆夫教授らの研究グループは、センサーで検知した脈拍数や血液中の酸素濃度を表示できる、肌にフィットして貼っていることに気付かないほど違和感なく装着できる有機ELディスプレイを開発したそうですので、服の袖を全面液晶ディスプレイ化するのもそう遠くない未来かもしれません。

【追記(2017/1/22)】

独自に開発した電導性のあるインクを使い、生地をワイヤレスな電子回路化するブランド「Loomia」

(2016/10/26、DiFa)

生地に特殊なインクでプリントされた電子回路は、もとのサイズから約2倍も引き伸ばすことが可能。柔軟性と伸縮性をもったスマートファブリックは、テクノロジーを使ったファッションデザインの可能性を大きく広げることになりそうです。

Loomia(ルーミア)」は、電子回路を布地に織り込むのではなく、電導性のあるインクを使って生地を電子回路化しています。

電子回路を布地に織り込む技術なのか、インクを使って布地を電子回路化するのか、それとも全く違った発想のものが出てくるのか、楽しみですね。

■まとめ

心拍などのデータを測定できる新素材を開発しているメーカーもありますので、センサーや電子回路を布地に織り込む技が生かされるようになるのではないでしょうか。

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糖尿病患者の寿命が栄養管理や治療法の進歩により改善|愛知医大など

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【目次】

■糖尿病患者の寿命が栄養管理や治療法の進歩により改善

Army Nurse Operating Medical Equipment at Camp Bastion Hospital, Afghanistan

by Defence Images(画像:Creative Commons)

<糖尿病患者>寿命改善 男71歳女75歳、治療法が進歩

(2016/12/30、毎日新聞)

2001~10年に死亡した糖尿病患者の平均年齢は、男性が71.4歳、女性が75.1歳となり、日本人全体の平均寿命より男性が8.2歳、女性は11.2歳短かったと、愛知医大などの研究チームが全国調査の結果を国内専門誌で報告した。一方、糖尿病患者の死亡時平均年齢の伸びは日本人全体よりも大きく、30年前の同様のデータと比べると男女とも差が2~3歳縮まった。栄養管理や治療法の進歩が改善を後押ししたとみられる。

<中略>

1971~80年に死亡した糖尿病患者の死亡時平均年齢を調べた過去の調査では男性63.1歳、女性64.9歳で、日本人全体よりそれぞれ10.3歳、13.9歳短かった。

愛知医大などの研究チームによれば、糖尿病患者の平均年齢は日本人全体の平均寿命より短いという結果が出ているそうです。




■なぜ糖尿病になると平均寿命が短くなりやすいの?

なぜ糖尿病になると平均寿命が短くなりやすいのでしょうか?

糖尿病患者は、脳梗塞(こうそく)や心筋梗塞を発症しやすいほか、白血球の機能が落ちて肺炎にかかりやすくなるため、日本人の平均寿命を待たずに亡くなる人が少なくない。

なぜHBA1Cの値が高いと心筋梗塞や脳卒中のリスクが高まるのか?|国立がん研究センターと東京女子医大などで紹介した国立がん研究センターと東京女子医大などのチームによれば、HbA1cの値が高いと、心筋梗塞脳卒中脳梗塞など)やのリスクが高まるそうです。

HbA1cと虚血性心疾患、脳梗塞、脳出血リスクとの関連|多目的コホート研究|国立がん研究センター
HbA1cと虚血性心疾患、脳梗塞、脳出血リスクとの関連|多目的コホート研究|国立がん研究センター

参考画像:ヘモグロビンA1c (HbA1c)と心血管疾患リスクとの関連について|多目的コホート研究|国立がん研究センター|スクリーンショット

ヘモグロビンA1c (HbA1c)と心血管疾患リスクとの関連について|多目的コホート研究|国立がん研究センター

心血管疾患を虚血性心疾患、脳梗塞、脳出血に分けて分析したところ、虚血性心疾患はHbA1cが高いほどリスクが高くなるのに対して、脳梗塞や脳出血ではHbA1cが低い群と高い群においてリスクが高くなっていることがわかりました(図2)。

虚血性心疾患はHbA1cが高くなるほどリスクが高くなっており、脳梗塞や脳出血ではHbA1cが高い場合だけでなく低い場合においてリスクが高くなっています。

動脈硬化の危険因子には、高血圧脂質異常症高脂血症)、糖尿病肥満、喫煙、運動不足、偏った栄養バランスの食事、アルコール、加齢、ストレスの有無などがあり、動脈硬化が進行すると、日本人の死因の主な原因である心疾患(狭心症、心筋梗塞など)や脳血管疾患(脳梗塞、脳出血など)を引き起こす恐れがあります。

■なぜ糖尿病患者の死亡時平均年齢が伸びているの?

また、糖尿病患者の死亡時平均年齢の伸びは日本人全体よりも大きくなっていて、差が縮まっているそうです。

なぜ糖尿病患者の死亡時平均年齢が伸びているのでしょうか?

中村二郎・愛知医大教授(糖尿病内科)は「治療法や薬剤の進歩で患者の体調管理が良くなっていることが実証された」と話す。

中村二郎・愛知医大教授(糖尿病内科)によれば、栄養管理や治療法、薬剤の進歩によって糖尿病患者の体調管理が良くなっていることで、糖尿病患者の死亡時平均年齢が伸びていると考えられるそうです。

例えば、糖尿病治療と一緒に不眠治療を行うことで、糖尿病が改善し、血管障害を予防できる可能性がある!?|大阪市立大で紹介した大阪市立大の稲葉雅章教授らのグループの研究によれば、糖尿病治療と一緒に不眠治療を行うことで、糖尿病が改善し、血管障害(血糖値・動脈硬化)を予防できる可能性があるそうです。

このように糖尿病の治療も少しずつ研究が進むことで新たな発見があり改善していっているようです。

→ 糖尿病の症状(初期症状)チェック について詳しくはこちら







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