1989 Fiscal Year Annual Research Report
小腸におけるポリアミン合成を介したビタミンD依存性のカルシウム吸収機構の解明
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01571028
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
新木 敏正 昭和大学, 歯学部, 講師 (90138420)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
滝戸 次郎 昭和大学, 歯学部, 助手 (00197237)
須田 立雄 昭和大学, 歯学部, 教授 (90014034)
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| Keywords | 活性型ビタミンD / 小腸 / Ca吸収 / ポリアミン / プトレッシン / ポリアミン合成阻害剤 / ODC / ポリアミン酸化酵素 |
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| Research Abstract |
活性型ビタミンD[1α,25(OH)_2D_3]は、小腸及び骨に作用して、Ca吸収の促進並びに骨塩動員作用を示すCa代謝調節ホルモンであるが、その作用機序は未だ明らかではない。我々は、小腸に対する1α,25(OH)_2D_3の作用機構を調べている過程で、1α,25(OH)_2D_3が小腸のCa吸収に先行して、細胞の増殖・分化と密接に関与しているポリアミン、特にプトレッシン合成をオルニチンからのclassicalな経路とスペルミジンからの内部転換経路の双方から亢進していることを見いだした。そこで、2種のポリアミン合成阻害剤を投与して、プトレッシン欠乏動物を作製して、Ca吸収へのプトレッシンの関与を検討した。
1.活性型ビタミンDの小腸に対する作用とプトレッシン
小腸のプトレッシンはオルニチンとスペルミジンの2種類の前駆物質より合成される。そこで、オルニチン脱炭酸酵素(ODC)の阻害剤α-ジフルオロメチルオルニチン(α-DFMO)とポリアミン酸化酵素の阻害剤を併用投与してプトレッシン欠乏動物を作製した。プトレッシンを欠乏させると、小腸絨毛の短縮とCa吸収の低下がもたらされた。また、プトレッシン欠乏動物にプトレッシンを経口投与すると、絨毛は伸長しCa吸収も阻害剤非投与郡のレベルまで回復された。
2.腸管のCa吸収におけるCa結合蛋白質の役割
D欠乏のニワトリヒナに1α,25(OH)_2D_3を投与すると、小腸のCa吸収は著しく亢進する。この亢進の絨毛上皮細胞膜を微絨毛膜(mucosal membrane)と漿膜(basolateral membrane)とに分画して検討すると、1α,25(OH)_2D_3投与初期は漿膜側のCa-ATPaseの活性上昇によって起こっていることが明らかとなった。
以上のことから、小腸におけるCa吸収にはプトレッシン合成を介した絨毛の伸長と漿膜側のCa-ATPase活性の亢進が関与することが示された。
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[Publications] SHINKI,T.: "Major pathway for putrescine synthesis induced by 1α,25-dihydroxyvitamin D_3 in chick duodenum" Gastroenterology. 96. 1494-1501 (1989)
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[Publications] TANAKA,H.: "Spermidine-dependent proteins are involved in the fusion of mouse alveolar macrophages induce by 1α,25-dihydroxyvitamin D_3" Experimental Cell Research. 180. 72-83 (1989)
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[Publications] SHINKI,T.: "Purification and characterization of spermidine N^1-acetyltransferase from chick duodenum" European Journal of Biochemistry. 183. 285-290 (1989)
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[Publications] SUDA,T.: "The role of vitamin D in bone and intestinal cell differentiation" Annual Review of Nutrition. 10. 195-211 (1990)
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[Publications] TAKITO,J.: "Calcium uptake by brush border and basolateral membrane vesicles in chick duodenum" American Journal of Physiology. 258. G16-G23 (1990)
