Treatment for vascular calcification by focusing on the interplay among blood vessel/heart, bone, and skeletal muscle

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08706
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53040:Nephrology-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Yamada Shunsuke 九州大学, 大学病院, 助教 (10419608)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 敏昭 九州大学, 医学研究院, 准教授 (10432931) ; 鳥巣 久美子 九州大学, 医学研究院, 准教授 (20448434)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 慢性腎臓病 / 血管石灰化 / サルコペニア / 骨粗鬆症 / 骨血管相関 / 骨格筋血管相関

Outline of Final Research Achievements

In the present study, we have found the following four main results. First, we have established a mouse model of chronic kidney disease (CKD) which develops decreased bone volume, sarcopenia, and vascular calcification by disturbing the blood vessel/heart-bone-skeletal muscle axis. Second, we have demonstrated that XPR1, which is related to cellular phosphate metabolism, is decreased in the skeletal muscle and vasculature of CKD mice. Third, in the cultured human vascular smooth muscle cells, XPR1 deletion aggravated calcification of the extracellular matrix. Forth, PTH and FGF23, which elevate in response to declining kidney function negatively regulate XPR1 expression in the vascular smooth muscle cells.

Free Research Field

慢性腎臓病、CKD-MBD、血管石灰化、PEW

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、慢性腎臓病患者では骨・血管・骨格筋相関が乱れ、その結果、骨粗鬆症、血管石灰化(動脈硬化)、サルコペニアが共時的に進行すること、さらにリン酸代謝に関係するXPR1が骨格筋におけるマイオカインの低下に伴って血管や骨格筋で低下することが関係していることが示された。このことは、運動などによってサルコペニアを予防すれば、続発する骨障害や血管石灰化や予防できる可能性を示している。また、骨・血管・骨格筋の密接な連携に介入する治療法の開発が骨粗鬆症、サルコペニア、動脈硬化を防いで活力ある高齢化社会の創出につながる可能性が示唆された。