2020 Fiscal Year Annual Research Report
Role of Osteocytes in Phosphate Sensing and Its Relation to Skeletal Maturation
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18K07838
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| Research Institution | Osama Woman's and Children's Hospital |
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Principal Investigator |
道上 敏美 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 骨発育疾患研究部門, 部長 (00301804)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リン代謝 / 骨細胞 / 骨芽細胞分化 / 骨成熟 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
成長に伴って血清リン値が低下する機序は明らかになっていない。我々は、成長による骨成熟に伴ってリン代謝関連分子の発現やリン感知の閾値が変化し、血清リン値の低下をもたらすとの仮説を設定し、マウスを用いて実験的な検証を試みた。４週齢の幼若マウスと12週齢の成獣マウスを実験に用いた。血清リン値は4週齢マウスが10.9 ± 0.8 mg/dLに対して12週齢マウスは7.1± 0.6 mg/dLであった。これらのマウスの長管骨からコラゲナーゼによる基質消化とEGTAによる脱灰により骨芽細胞と骨細胞を単離回収し、遺伝子発現を解析した。骨細胞マーカーであるDmp1を始め、Runx2、Alpl、Ank、Slc20a1、Slc20a2など、Fgf23を除く多くの遺伝子の発現が４週齢マウス由来細胞で著明に高かった。Dmp1の発現が4週齢マウス由来細胞で12週齢マウス由来細胞よりもはるかに高かったことから、「成長による骨成熟」と「骨芽細胞から骨細胞への分化」が遺伝子発現に及ぼす影響が異なることが推察された。興味深いことに、4週齢マウスの細胞で発現が上昇していた遺伝子は、FGF23を除いてX連鎖性低リンくる病のモデルであるHypマウスの骨芽細胞、骨細胞で発現が上昇していた遺伝子と共通していた。単離骨芽細胞、骨細胞への高濃度リン酸刺激によるAlplの発現抑制は、12週齢マウス由来細胞でより強く認められた。腎臓における遺伝子発現についても解析したところ、4週齢マウスの腎臓においては12週齢マウスと比較してビタミンD-24水酸化酵素をコードするCyp24a1の発現が抑制されており、一方、IIc型ナトリウム/リン酸共輸送担体をコードするSlc34a3の発現が高かった。このことは4週齢マウス腎臓においては12週齢に比べてFGF23作用が弱いことを示唆し、成長期におけるリンの蓄積に寄与していると考えられた。
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