食事性カリウムがアンジオテンシン-I変換酵素、レニン、アンジオテンシン変換酵素2のレベルを低下させる

Dietary Potassium Downregulates Angiotensin-I Converting Enzyme, Renin, and Angiotensin Converting Enzyme 2.

• Carlos P Vio
• Pedro Gallardo
• Carlos Cespedes
• Daniela Salas
• Jessica Diaz-Elizondo
• Natalia Mendez

抄録

背景:

健康と疾病における食事性カリウムの重要性は、食事性ナトリウムに比べて過小評価されてきた。自然食品にはナトリウムよりもはるかに多くのカリウムが含まれているにもかかわらず、ナトリウムの摂取量を減らすことには大きな努力が払われてきたが、食事中のカリウムの適切な摂取量についてはあまり注目されてこなかった。カリウムを豊富に含む食事の利点は知られているが、その予防作用がどのようにして発揮されるのか、そのメカニズムは未だ解明されていない。そこで、食事性カリウムは長期的にはレニン-アンジオテンシン系の腎血管収縮成分を減少させるという仮説のもと、高カリウム食がアンジオテンシン-I変換酵素、レニン、アンジオテンシン変換酵素2に及ぼす影響を検討した。

Background: The importance of dietary potassium in health and disease has been underestimated compared with that placed on dietary sodium. Larger effort has been made on reduction of sodium intake and less on the adequate dietary potassium intake, although natural food contains much more potassium than sodium. The benefits of a potassium-rich diet are known, however, the mechanism by which it exerts its preventive action, remains to be elucidated. With the hypothesis that dietary potassium reduces renal vasoconstrictor components of the renin-angiotensin system in the long-term, we studied the effect of high potassium diet on angiotensin-I converting enzyme, renin, and angiotensin converting enzyme 2.

方法:

通常のナトリウム食を与えたSprague Dawley雄ラットに、通常のカリウム食（0.9％、NK）または高カリウム食（3％、HK）を4週間与えた。電解質および尿量測定のために代謝ケージで尿を採取した。アンジオテンシン-Ｉ変換酵素、レニン、アンジオテンシン変換酵素２の発現解析には腎組織を用いた。タンパク質のアバンダンス解析はウエスタンブロットで行い、遺伝子発現はRT-qPCRでmRNAレベルで解析した。アンジオテンシン-I変換酵素およびレニンの腎分布は、コード化されたサンプルの免疫組織化学および形態学的解析により行った。

Methods: Sprague Dawley male rats on a normal sodium diet received normal potassium (0.9%, NK) or high potassium diet (3%, HK) for 4 weeks. Urine was collected in metabolic cages for electrolytes and urinary volume measurement. Renal tissue was used to analyze angiotensin-I converting enzyme, renin, and angiotensin converting enzyme 2 expression. Protein abundance analysis was done by Western blot; gene expression by mRNA levels by RT-qPCR. Renal distribution of angiotensin-I converting enzyme and renin was done by immunohistochemistry and morphometric analysis in coded samples.

結果は以下の通り。:

高カリウム食（4週間）はレニン、アンジオテンシン-I変換酵素、アンジオテンシン変換酵素2のレベルを低下させた。アンジオテンシン-I変換酵素は近位尿細管のブラシ境界に位置しており、高カリウム食で免疫染色強度（<0.05）を減少させ、mRNA（<0.01）とタンパク質レベル（<0.01）を減少させた。レニンの局在は求心性動脈の顆粒細胞に限定され、HK食はレニン陽性細胞数（<0.01）とレニンmRNAレベル（<0.01）を減少させた。高カリウム摂取はアンジオテンシン変換酵素2の遺伝子発現とタンパク質レベルを低下させた(<0.01)。高カリウム摂取中の腎組織には形態学的異常は認められなかった。

Results: High potassium diet (4 weeks) reduced the levels of renin, angiotensin-I converting enzyme, and angiotensin converting enzyme 2. Angiotensin-I converting enzyme was located in the brush border of proximal tubules and with HK diet decreased the immunostaining intensity ( < 0.05), decreased the mRNA ( < 0.01) and the protein levels ( < 0.01). Renin localization was restricted to granular cells of the afferent arteriole and HK diet decreased the number of renin positive cells ( < 0.01) and renin mRNA levels ( < 0.01). High potassium intake decreased angiotensin converting enzyme 2 gene expression and protein levels ( < 0.01).No morphological abnormalities were observed in renal tissue during high potassium diet.The reduced expression of angiotensin-I converting enzyme, renin, and angiotensin converting enzyme 2 during potassium supplementation suggest that high dietary potassium intake could modulate these vasoactive enzymes and this effects can contribute to the preventive and antihypertensive effect of potassium.

Copyright © 2020 Vio, Gallardo, Cespedes, Salas, Diaz-Elizondo and Mendez.