骨発現Klothoによるミネラル代謝制御機構の解明

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K09738
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 深川 雅史 東海大学, 医学部, 教授 (00211516)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: Klotho / FGF23 / 骨代謝

Outline of Annual Research Achievements

生体のカルシウム，リン代謝の恒常性は，腎臓，副甲状腺，骨を中心とする精緻な制御システムによって維持されている。さらに近年，このシステムに関与する新たな因子として発見されたのがFGF23である。FGF23は骨細胞により産生されるホルモンで，腎臓を主な標的臓器とし，尿中へのリン排泄および活性型ビタミンD産生を抑制する。FGF23がその生理作用を発揮するためには，標的細胞にFGF受容体とともに膜蛋白Klothoが共受容体として必要となる。
しかしながら，骨細胞におけるFGF23分泌がどのような機序で調節されているかに関しては，未だ完全には明らかでない。これまでの検討でリン，副甲状腺ホルモン（PTH），活性型ビタミンDがFGF23分泌を促すことが示されているが，さらに骨細胞に発現するFGF受容体もFGF23産生調節に関与することが報告されている。しかし，そのリガンドは未だ明らかでない。近年，骨細胞がFGF受容体とともにKlothoを発現することが示されており，FGF23がこの共受容体のリガンドとなり，その結果，FGF23自身がFGF23分泌を刺激するというpositive feedback機構が存在する可能性が考えられる。
そこで本プロジェクトでは，骨組織特異的にKlothoを過剰発現するマウスを作製し，FGF23分泌調節におけるKlothoの役割を解明することを目指す。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

骨特異的Klotho過剰発現マウスを，Cre-loxP部位特異的組換え法を用いて作成するため，Klotho-loxPマウスの作製を試みた。大塚正人氏らが開発したPITT法を用いて，目的通りにKlotho-loxPマウスを作成し得た。自然交配により繁殖しなかったが，体外受精により系統を維持できており，安定的な繁殖・維持を目指している。
一方，骨特異的に遺伝子組換えを起こすためのCreマウスとして，Col1a1-Creマウスを理化学研究所バイオリソースセンターより入手し，体外受精による清浄化後，維持を行うことができている。

Strategy for Future Research Activity

現在，Klotho-loxPマウスとCol1a1-Creマウスの交配を開始しており，当該年度において骨特異的Klotho過剰発現マウスを作製し，その表現形を解析することを目標とする。

Causes of Carryover

当該年度に支給された助成金はほぼ全額使用され，6766円が余剰となった。余剰金は試薬や備品の購入費用に充てる予定である。