カルシウム代謝・骨代謝に関わるビタミンＤ非依存的なＶＤＲの新機能の解明

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24614004
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山本 陽子 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30376644)
• Keywords: ビタミンD受容体 / 遺伝子改変マウス / VDR / ビタミンD

Research Abstract

ビタミンD受容体遺伝子欠損(VDRKO,VDR L-/L-)マウスは骨形成不全、カルシウム(Ca)代謝異常等の表現型を示すが、これらの表現型は食餌によるCa補充により正常化することからCaを介した二次的な影響であることが示唆される。一方、リガンドの結合しないVDR変異を持つVDRΔAF2(VDR Δ/Δ)マウスは、VDRKOと同様の表現型を示すが、高Ca食で飼育しても依然としてCa代謝異常や骨形成不全が認められる。よってVDRKOマウスとVDRΔAF2マウスではCa代謝および骨代謝メカニズムに大きな違いがあると考えられる。本研究ではVDRKOマウスとVDRΔAF2マウスの解析により、Ca代謝・骨代謝に関わるビタミンD非依存的なVDRの新機能の解明をめざす。
本年度はVDRKOマウスとVDRΔAF2マウスの表現型の違いをより詳細に解析するため、高Ca食で飼育したダブルへテロマウス(VDR L-/Δ)同士の交配により得られたVDRKOおよびVDRΔAF2マウスの解析を行った。この交配によって得られたVDRΔAF2マウスでも骨形成不全が認められるものの、血中Ca、P、1,25(OH)2D濃度についてはVDRKOマウスとの有意差は認められなかった。また、これらの代謝に関わる腎臓および小腸における既知のVDR標的遺伝子の発現を検討したところ、小腸のS100gおよび腎臓のCyp27b1、Trpv5、Calb1、Slc34a1についてはいずれも有意差は認められず、小腸のTrpv5、腎臓のCyp24a1はいずれも検出限界以下であった。次に、VDRKOマウスとVDRΔAF2マウスの腎臓の遺伝子発現の違いをマイクロアレイにより検討したところ、両者で発現パターンが異なる15の遺伝子および7つのlincRNAが同定でき、これらがビタミンD非依存的に骨代謝に関与する可能性があることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究は研究実施期間である３年間のうちにVDRKOおよびVDRΔAF2マウスの各組織の詳細な解析により、Ca代謝・骨代謝に関わるビタミンD非依存的なVDRの新機能の解明をめざすものであるが、2年目にあたる本年度は当初の計画通り、骨代謝に関わるビタミンD非依存的なVDRの新規標的遺伝子候補を同定するすることができたため、おおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

本年度の研究結果より骨代謝に関わるビタミンD非依存的なVDRの新規標的遺伝子候補を同定するすることができたため、今後はin vitroの実験系によりこれらの候補遺伝子が確かにビタミンD非依存的なVDRの新規標的遺伝子であることを示し、VDRによる新たな標的遺伝子の転写調節メカニズムの解明をめざす。