アミノ酸シグナル調節による運動器疾患の発症制御

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17J06262
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 尾崎 翔 金沢大学, 医薬保健学総合研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2017-04-26 – 2020-03-31
• Keywords: 骨組織 / アミノ酸シグナル / アミノ酸トランスポーター / mTOR Complex 1

Outline of Annual Research Achievements

昨年度は骨組織におけるアミノ酸シグナルの生理学的意義をin vivoで調べることを研究計画の大きな目標とした。そこで、骨組織の代謝調節機構に重要な細胞である破骨細胞において、アミノ酸トランスポーターを欠損させたマウスを作製し、その大腿骨および脊椎の組織構造解析を行った。その結果、12～13週齢の場合、野生型マウスに比べて明らかな海綿骨量の減少が観察され、定量化を行ったところ、有意な骨量の低下が認められた。
細胞内のアミノ酸シグナルにはセリン・スレオニンキナーゼであるmTOR Complex 1(mTORC1)が関与していると考えられているため、我々は破骨細胞においてmTORC1の機能が低下したことが原因となって今回の表現型が得られたと考えた。そこで、mTORC1のサプレッサーの機能を抑制したマウス（レスキューマウス）を作製し、そのマウスでは骨量の減少が回復することを確かめることにした。
レスキューマウスの大腿骨および脊椎を同様の方法で解析したところ、著明な海綿骨量の回復が観察され、定量化を行ったところ、有意な骨量の上昇が認められた。
これまでにアミノ酸シグナルと骨代謝性疾患との関連性についてはあまり報告がない。しかし、この研究結果は破骨細胞のアミノ酸シグナル入力の異常が骨代謝性疾患を誘導する可能性を示唆している。この研究を継続することで、骨代謝性疾患に対する新規治療法開発につながる成果の獲得が期待できる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

1. 当初の計画では、他のアミノ酸シグナル関連因子の機能を骨組織特異的に欠損させたマウスを用いて、その骨表現型を解析する予定もあったが、現在は破骨細胞特異的にアミノ酸トランスポーターの機能を抑制したマウスの解析しか終了していない。
2. 当初のもう一つの計画である「骨代謝性疾患モデル動物の骨組織で発現・修飾変動するアミノ酸シグナル分子の同定」に取り掛かれていない。
以上の理由から、元々2年目も1年目の内容を継続する予定ではあったが、少し遅れていると考えている。

Strategy for Future Research Activity

研究のペースを速める必要があるが、内容については交付申請書に記した通りに進める。