2011 Fiscal Year Annual Research Report
骨細胞と腎臓/腸管を結ぶ無機リン酸イオン調節の分子制御機序解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Establishment of Integrative Multi-level Systems Biology and its Applications |
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| Project/Area Number |
23136511
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
辰巳 佐和子 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (80420545)
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| Keywords | 骨細胞 / 無機リン酸イオン / リン調節因子 / 腎臓 / 腸管 |
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| Research Abstract |
無機リン酸イオン(以下リン)はATP、核酸合成、細胞膜や骨格形成に必須のイオンである。生体におけるリン代謝は、腸管、骨吸収と骨形成、腎臓などが様々な調節因子に応答し、厳密な制御が行われている。加齢や腎臓病などで腎機能低下が生じると、リン代謝異常が惹起され骨疾患、心臓病、腎不全や寿命短縮などを引き起こす為、その破綻は生体に重大な問題となる。近年、骨と腎臓を結ぶリン代謝調節因子として、繊維芽細胞成長様因子23(FGF23)は骨細胞から分泌され、体液中のリンの恒常性を調節する機能を担っていることが明らかとなった。
平成23年度は、主に腎臓と骨細胞を結ぶ新しいリン代謝系の分子基盤を明らかにする目的で、骨細胞死滅マウスを用いリン代謝を詳細に解析した。
結果として骨代謝においては、骨細胞死滅マウスは骨吸収促進、骨形成抑制による骨石灰化異常を認めた。次に腎臓を中心としたリン代謝を解析すると、骨細胞死滅マウスでは、著しい尿中リン排泄量の上昇が認められた。またリン排泄率の増加は骨細胞の死滅数と正の相関を持った。このことから、骨細胞は体内リン保持に重要である可能性が示唆された。現在骨細胞死滅マウスにおいて、リン排泄上昇に関与する候補分子の探索に取り組んでいる。
次に骨細胞の血中リン感受機構との関わりについて検討した。正常マウスでは食餌中リン含量が高い食餌を与えると、体にとって過分なリンは尿中へ速やかに排泄される。しかしながら、骨細胞死滅マウスでは、リン負荷食を与えた場合、尿中へのリン排泄量の増加が正常マウスと比して抑制されており、血中リン濃度の上昇が認められた。この結果から、骨細胞は吸収されたリン含量を感受する機構に関与する可能性を見いだした。これらの成果は、骨と腎臓を結ぶリン代謝系の解明、および生体内での無機リン酸イオンの恒常性維持機構の解明に重要であると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成23年度目的としては、骨細胞の腎臓リン代謝への関わりを明確にすることである。研究計画をもとに骨細胞を死滅させるマウスを使用することで、骨細胞が体内へのリン保持機構、およびリン感受機構に必須であることを見いだした。さらに腎臓でのリン代謝異常の惹起に関連する候補因子の探索を開始でき、おおむね研究計画を遂行できているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の今後の推進方策は研究計画に従い実施していく。研究を遂行していく上で問題が生じた場合は、研究計画を達成するため、実験手法などを改善、変更しながら速やかに対応する。
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