無機リン酸イオン調節の多階層的制御機序解析

• Project Area: Establishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications
• Project/Area Number: 25136715
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 辰巳 佐和子 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (80420545)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2013: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 骨細胞 / リン / 恒常性 / 無機リン酸イオン / リン調節因子 / 腎臓 / 腸管

Outline of Annual Research Achievements

無機リン酸イオン（以下リン）は エネルギー（ATP）、核酸合成、細胞膜や骨格形成に必須のイオンである。加齢や腎臓病によりリン代謝異常が惹起され骨疾患、心臓病、腎不全や寿命短縮などを引き起こす為、その破綻は生体に重大な問題となる。特に血中リン濃度上昇による恒常性の破綻は、慢性腎臓病患者の生命予後を悪化させることが知られおり、リン恒常性維持機構の解明研究の重要性が認識されている。
本研究において、全身性のリン恒常性維持機構を多臓器にわたり多面的に捉えることを目的としているため、骨細胞と多臓器を結ぶ新しいリン代謝制御、および血中リン濃度感知機構の解明を中心に取り組んだ。骨細胞は骨代謝制御のみならず、腎臓、腸管、副甲状腺、肝臓、脳などとの臓器連関を介してリン代謝の制御に関わることを明らかにした。骨細胞死滅マウスでは体内でのリン／カルシウム保持機構が破綻することを見いだした。さらに骨細胞死滅マウスにリン負荷食を与えると、正常マウスに比して腎臓からのリン排泄が抑制されることより、骨細胞数の減少は食餌性リン応答を抑制する可能性が示唆された。また、リン負荷応答細胞の一つが骨細胞である可能性を明らかとした。さらに、骨細胞は当初の想定以外の役割を果たすことを見いだした。骨細胞減少マウスでは、1.腎臓の繊維化を引き起こすこと、2.肝臓、腸管に作用し脂質／胆汁酸代謝を亢進させること、3.摂食行動異常などの表現型が認められ、骨細胞はリン代謝制御の中核細胞としての役割以外の重要生理学的役割を持つと考えられた。また、血中リン濃度を制御する新たな因子である、Namptの活性化が骨細胞減少マウスのミネラル、脂質代謝を制御する可能性も示唆されたた。今後さらなる研究の継続を行なう必要があると考えられた。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effect of dietary components on renal inorganic phosphate (Pi) excretion induced by a Pi-depleted diet. (2014)
  • Author(s): Ohnishi R, Segawa H, Ohmoto T, Sasaki S, Hanazaki A, Mori A, Ikuta K, Furutani J, Kawakami E, Tatsumi S, Hamada Y, Miyamoto K.
  • Journal Title: J Med Invest. Volume: 61(1.2) Pages: 162-170
  • NAID: 130004822704
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Molecular Mechanisms of Cadmium-Induced Fibroblast growth Factor 23 Upregulation in Osteoblast-Like Cells (2014)
  • Author(s): Kido S, Fujihara M, Nomura K, Sasaki S(他8名)
  • Journal Title: Toxicol Sci. Jun Volume: 139(2) Issue: 2 Pages: 301-316
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfu043
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sodium-dependent inorganic phosphate transporters and biomineralization. (2014)
  • Author(s): Tatsumi S, Fujii O, Miyagawa A, Miyamoto K.
  • Journal Title: Clin Calcium. Volume: 24(2) Pages: 249-255
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Hepatectomy-Related Hypophosphatemia : A Novel Phosphaturic Factor in the Liver-Kidney Axis (2014)
  • Author(s): Nomura K, Tatsumi S, Miyamoto K(他10名)
  • Journal Title: J Am Soc Nephrol Volume: vol.25, No.4 Issue: 4 Pages: 761-772
  • DOI: 10.1681/asn.2013060569
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Sodium-dependent inorganic phosphate transporters and biomineralization (2014)
  • Author(s): Tatsumi S, Fujii O, Miyagawa A, Miyamoto K.
  • Journal Title: Clin Calcium. Volume: Feb;24(2) Pages: 249-255
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular Mechanisms of Cadmium-Induced Fibroblast growth Factor 23 Upregulation in Osteoblast-Like Cells. (2014)
  • Author(s): Kido S, Fujihara M, Nomura K, Sasaki S, Mukai R, Ohnishi R, Kaneko I, Segawa H, Tatsumi S, Izumi H, Kohno K, Miyamoto KI.
  • Journal Title: Toxicol Sci Volume: Apr 19
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vitamin D and type II sodium-dependent phosphate cotransporters. Contrib Nephrol (2013)
  • Author(s): Kido S, Kaneko I, Tatsumi S, Segawa H, Miyamoto K
  • Journal Title: Contrib Nephrol Volume: 180 Pages: 86-97
  • DOI: 10.1159/000346786
  • ISBN: 9783318023695, 9783318023701
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 無機リン酸イオン調節の多階層的制御機序解析. (2015)
  • Author(s): 辰巳佐和子.
  • Organizer: 第88会日本薬理学会年会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [Presentation] 無機リン酸イオン調節の多階層的制御機序解析. (2015)
  • Author(s): 辰巳佐和子.
  • Organizer: 新学術領域研究「多階層生体機能学」最終成果報告会
  • Place of Presentation: 大阪中之島センター（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2015-03-04 – 2015-03-05
• [Presentation] 骨細胞除去マウスのカルシウム／リン代謝異常解析について (2014)
  • Author(s): 緒方雅央,辰巳佐和子,藤井理,阪口晴菜,新垣友啓,宮川淳美,永元健太,高濱和子,廣畠佑希子,金子一郎,瀬川博子,宮本賢一.
  • Organizer: 第47回日本栄養・食糧学会 中国・四国支部大会
  • Place of Presentation: 四国大学交流プラザ（徳島県徳島市）
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-16
• [Presentation] Inorganic Phosphate Handling in Salivary Glands. (2014)
  • Author(s): Ikuta K, Segawa H, Sasaki S, Kaneko I. Shiozaki Y, Tatsumi S, Miyamoto K.
  • Organizer: American Society of Nephrology （米国腎臓学会)
  • Place of Presentation: ﾍﾟﾝｼﾙﾊﾞﾆｱｺﾝﾍﾞﾝｼｮﾝｾﾝﾀｰ（米国ﾌｨﾗﾃﾞﾙﾌｨｱ）
  • Year and Date: 2014-11-11 – 2014-11-16
• [Presentation] 肝臓切除に伴う低リン血症発症機構の解明：ニコチンアミドホスホリボシルトランスフェラーゼ（Nampt）を介した全身性リン代謝制御機構についての検討. (2014)
  • Author(s): 辰巳佐和子,野村憲吾,宮川淳美,永元健太,瀬川博子,宮本賢一.
  • Organizer: 第32回日本骨代謝学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
  • Year and Date: 2014-07-24 – 2014-07-26
• [Presentation] ニコチンアミドホスホリボシルトランスフェラーゼ（Nampt）を介した全身性リン代謝制御機構についての検討. (2014)
  • Author(s): 辰巳佐和子,野村憲吾,宮川淳美,永元健太,藤井理,瀬川博子,宮本賢一.
  • Organizer: 第57回日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市)
  • Year and Date: 2014-07-04 – 2014-07-06
• [Presentation] 骨細胞の機能と異常. (2014)
  • Author(s): 辰巳佐和子,藤井理,宮本賢一.
  • Organizer: 第57回日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • Year and Date: 2014-07-04 – 2014-07-06
  • Invited
• [Presentation] 骨細胞特異的死滅マウスの骨小腔基質溶解における微細構造学的検索. (2014)
  • Author(s): 齋藤直朗,李敏啓,辰巳佐和子,池田恭治,網塚憲生,小林正治.
  • Organizer: 第34回日本骨形態計測学会
  • Place of Presentation: さっぽろ芸文館（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2014-06-12 – 2014-06-14
• [Presentation] NAD合成律速酵素Namptを介したリン代謝制御機構. (2014)
  • Author(s): 宮川淳美,辰巳佐和子,野村憲吾,永元健太,瀬川博子,宮本賢一.
  • Organizer: 第68回日本栄養・食糧学会大会
  • Place of Presentation: 酪農学園大学（北海道江別市）
  • Year and Date: 2014-05-30 – 2014-06-01
• [Presentation] 骨細胞死滅マウスにおけるカルシウム／リン代謝異常機構について. (2014)
  • Author(s): 辰巳佐和子,藤田みゆき,藤井理,野村憲吾,木戸慎介,瀬川博子,宮本賢一.
  • Organizer: 第17回日本病態栄養学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪府）
• [Presentation] リン恒常性維持機構の破綻と疾患－腎臓切除によるリン恒常性破綻機構の解明. (2014)
  • Author(s): 辰巳 佐和子.
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本大学（熊本県）
  • Invited
• [Presentation] Hepatectomy Hypophosphatemia:A Novel Phosphaturic Factor in the Liver Kidney Axis. (2013)
  • Author(s): Nomura K, Tatsumi S, Miyagawa A, Shiozaki Y, Sasaki S, Segawa H, Miyamoto K.
  • Organizer: American Society of Nephrology(第46会米国腎臓学会)
  • Place of Presentation: ｼﾞｮｰｼﾞｱ･ﾜｰﾙﾄﾞ･ｺﾝｸﾞﾚｽ･ｾﾝﾀｰ(USA)
• [Presentation] 骨細胞死滅マウスにおけるリン利尿促進機序について. (2013)
  • Author(s): 辰巳佐和子,釜谷達哉,宮本賢一.
  • Organizer: 第56回日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム（東京都）
• [Presentation] リン利尿におけるKlothoの役割. (2013)
  • Author(s): 佐々木祥平,瀬川博子,大西沙織,森絢香,向井朋,真鍋舞,日下祐里,木戸慎介,辰巳佐和子 宮本 賢一.
  • Organizer: 第56回日本腎臓学会学術総会
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム（東京都）
• [Presentation] 肝臓切除患者における低リン血症発症機構の解明. (2013)
  • Author(s): 野村憲吾,辰巳佐和子,宮川淳美,岡奈都紀,塩崎雄治,木戸慎介,瀬川博子,佐野光枝,福渡努, 柴田克己,宮本賢一.
  • Organizer: 第67回日本栄養・食糧学会大会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス（愛知県）
• [Presentation] Nampt+/-のリン代謝の解析. (2013)
  • Author(s): 宮川淳美,辰巳佐和子,野村憲吾,木戸慎介,瀬川博子,宮本賢一.
  • Organizer: 第67回日本栄養・食糧学会大会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス（愛知県）
• [Presentation] 慢性腎臓病に併存する骨ミネラル代謝障害（CKD-MBD）の発症並びに進展におけるFGF23の関与. (2013)
  • Author(s): 木戸慎介,越智美佐子,藤原真理奈,向井朋,塩崎雄治,瀬川博子,辰巳佐和子,宮本賢一.
  • Organizer: 第67回日本栄養・食糧学会大会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス（愛知県）
• [Presentation] 骨とリン利尿因子. (2013)
  • Author(s): 辰巳佐和子,木戸慎介,瀬川博子,宮本賢一.
  • Organizer: 第58回日本透析医学会学術集会・総会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場（福岡県）
  • Invited
• [Presentation] 腎臓と骨を結ぶリン代謝調節機序の解明. (2013)
  • Author(s): 野村憲吾.
  • Organizer: 第7回瀬戸内フォーラム
  • Place of Presentation: ホテル北野プラザ六甲荘（兵庫県）
• [Presentation] 肝臓切除患者における低リン血症発症機序の解明. (2013)
  • Author(s): 辰巳佐和子,野村憲吾,大西律子,宮本賢一.
  • Organizer: 第60回日本栄養改善学会学術総会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（兵庫県）
• [Presentation] 近位尿細管上皮細胞におけるNa+依存性無機リン酸輸送担体Npt2cの発現調節とVacuole形成. (2013)
  • Author(s): 塩崎雄治,瀬川博子,大西沙織,大井彰子,杉野紗貴子,簑島さくら,伊藤美紀子,木戸慎介,辰巳佐和子,宮本賢一.
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県）
• [Presentation] 肝臓切除による無機リン酸恒常性破綻機構について. (2013)
  • Author(s): 野村憲吾,辰巳佐和子,宮川淳美,塩崎雄治,瀬川博子,宮本賢一.
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（兵庫県）
• [Book] 腎と骨代謝.Vol28 No1 (2015)
  • Author(s): 辰巳佐和子,藤井理,阪口晴菜,緒方雅央,新垣友啓,宮本賢一.
  • Total Pages: 78
  • Publisher: 日本メディカルセンター
• [Book] Osteo Lipid Vascular ＆Endocrinology―骨代謝と生活習慣病の連関―2015.2Vol.5 No.1 (2015)
  • Author(s): 辰巳佐和子,宮本賢一.
  • Total Pages: 68
  • Publisher: メディカルレビュー社
• [Book] 透析医学 (2014)
  • Author(s): 辰巳佐和子,瀬川博子,宮本賢一.
  • Total Pages: 719
  • Publisher: 医薬ジャーナル社
• [Book] Drug Delivery System Vol. 29(2014) No. 2 (2014)
  • Author(s): 辰巳佐和子,金子一郎,瀬川博子,宮本賢一.
  • Total Pages: 469
  • Publisher: 日本DDS学会
• [Book] CKD-MBDハンドブック2nd Edition (2013)
  • Author(s): 辰巳佐和子,野村憲吾,宮本賢一.
  • Total Pages: 325
  • Publisher: 日本メディカルセンター
• [Book] NephrologyFrontier. (2013)
  • Author(s): 辰巳佐和子,藤田みゆき,野村憲吾,藤井理,宮本賢一.
  • Total Pages: 104
  • Publisher: メディカルレビュー社.