2017 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of Mg2+-metabolic mechanisms through the Channel-kinase TRPM7
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15K15689
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| Research Institution | Fukuoka Dental College |
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Principal Investigator |
岡部 幸司 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (80224046)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 富士雄 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (60153938)
福島 秀文 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (70412624) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | TRPM7 / 破骨細胞 / コンディショナルKOマウス / Mg2+代謝機構 / 加齢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Mg2+は生命現象に不可欠な因子であり、その65％は骨に蓄積されているにも関わらず、骨におけるMg2+代謝機構の詳細は不明である。本研究は破骨細胞を介するMg2+代謝機構に焦点を当て、破骨細胞に発現するキナーゼ活性を有するユニークなMg2+透過型陽イオンチャネルであるチャネルキナーゼTRPM7 に注目し、この分子のMg2+輸送機構とこれに続く骨吸収機能調節や生体Mg2+恒常性調節への関与をin vitro 及びin vivo 実験系で検討した。
まずTRPM7-floxマウスと破骨細胞特異的タンパクであるカテプシンK-Creマウスの交配により、破骨細胞特異的TRPM7コンディショナル欠損マウスを作出した。このKOマウスにカルセインを投与し、骨形成や骨吸収機能を骨形態計測の手法を用いてin vivo解析し、骨リモデリングにおける破骨細胞TRPM7の役割を検討した。その結果、若い週齢のKOマウスやTRPM7キナーゼ変異マウス（8週）では、破骨細胞数が減少する傾向は認められたが優位差は認められなかった。また、この若いKOマウスの血中Mg2+濃度や、採集した破骨細胞の骨吸収活性を検討したが、野生型と比べて違いが認められなかった。一方、加齢KOマウス（30週）では、破骨細胞数や骨吸面の低下と共に、骨梁の増加が認められた。従って、TRPM7が加齢に従って破骨細胞を介する骨吸収や骨リモデリングに重要な役割を果たすことが明らかとなってきた。
今後は、この加齢KOマウスでの血中Mg2+濃度変化や、採集した破骨細胞の骨吸収活性や培養液中のMg2+濃度、細胞内Mg2+及びCa2+濃度変化等を検討し、破骨細胞TRPM7 による血清Mg2+恒常性の調節機構をさらに検討する必要がある。また、RANK-Creマウスを用いて、破骨細胞分化のより初期段階でのTRPM7-KOマウスを解析することも重要であると考えられる。
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