オステオカルシンノックアウトマウスを用いた骨および糖代謝制御の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09070
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 森石 武史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (20380983)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮崎 敏博 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (10174161)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: グルコース代謝 / 腹部脂肪解析 / 糖負荷試験 / インスリン負荷試験

Outline of Annual Research Achievements

成熟骨芽細胞から産生される非コラーゲン性蛋白であるオステオカルシン(osteocalcin : OC)は、ビタミンK存在下でGla化され、このGla残基を介してリン酸カルシウム結晶と結合し骨基質石灰化に関与すると考えられている。近年、Karsentyらにより作製されたOC KOマウスでは、骨形成が亢進、骨量および骨強度が増加、体重増加と耐糖能異常をきたし、精巣でのテストステロン産生低下によりオスの生殖能が低下すると報告されている。令和元年度は、当教室で作成したOC KOマウスを用い、OCがインスリン分泌を制御しグルコース代謝を調節しているか検討を行った。まず、11週齢から18ヶ月齢までの様々な週齢で、体重、随時血糖値、HbA1cを測定し、マイクロCTで腹部脂肪解析を行った。次に、通常食(CE-2)や高脂肪食（クレア: HFD-32）下で飼育し、糖負荷試験・インスリン負荷試験を行った。その結果、OC KOマウスは、体重、随時血糖値、HbA1c値、内臓脂肪・皮下脂肪の体積割合は野生型マウスと差を認めなかった。また、通常食下の糖負荷試験・インスリン負荷試験の結果も差を認めず、高脂肪食下では野生型マウスと同じレベルで耐糖能およびインスリン抵抗性が悪化した。これらの結果から、当教室で作成したOC KOマウスはグルコース代謝に異常は無いことが判った。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本解析で必要であった、4ヶ月齢以上の野生型マウスおよびOC KOマウスの準備が順調であり、グルコース代謝試験、インスリン負荷試験などを様々な週齢で順調に行うことが出来た。先行研究を否定する解析結果であり、今後は、精巣、筋肉の解析を行っていく予定である。

Strategy for Future Research Activity

OC KOマウスの雄について、精巣重量、血清テストステロン濃度、テストステロン産生に関わる遺伝子Star, Cyp11a1, Cyp17a1, Hsd3b2のmRNAの発現量を解析する予定である。また、後肢の大腿四頭筋、腓腹筋、ヒラメ筋、長指伸筋の重量を測定し、いずれかの筋肉の筋繊維断面積を算出する予定である。

Causes of Carryover

令和元年度の解析では、血糖値測定キットの使用が主だったため、次年度使用額が生じた。最終年度の令和2年度において、形態解析用の試薬の購入や対外発表の経費に用いる予定である。