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トランスジェニックラットを用いたビタミンDの骨作用の解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12470392
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関昭和大学

研究代表者

新木 敏正  昭和大学, 歯学部, 講師 (90138420)

研究分担者 片桐 岳信  昭和大学, 歯学部, 助教授 (80245802)
宇田川 信之  松本歯科大学, 歯学部, 教授 (70245801)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2001年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
キーワード活性型ビタミンD / 24-水酸化酵素 / トランスジェニックラット / 巣状糸球体腎炎 / メガリン / 25-ヒドロキシビタミンD / ビタミンD結合蛋白質 / 腎臓 / 単状糸球体腎炎
研究概要

ビタミンDは抗クル病因子として発見されたビタミンDであることから、骨形成促進作用を有すると考えられる。しかし、in vitroの実験系から得られる成績は骨形成作用ではなく破骨細胞形成促進による骨吸収作用である。また、ビタミンDは肝臓で側鎖の25位が水酸化されて25-ヒドロキシビタミンD_3に代謝された後、腎臓でA環の1α位が水酸化されて活性型ビタミンDと呼ばれる1α,25-ジヒドロキシビタミンD_3に代謝されて作用を発揮し、24-水酸化酵素による側鎖の24位の水酸化を介して分解される。そこで、24-水酸化酵素を強制的に発現させた24-水酸化酵素トランスジェニックラットを用いてビタミンDの作用を解析した。その結果、24-水酸化酵素遺伝子を強制発現しているラットは、遺伝子発現が亢進しているにも拘わらず、生成物である24,25-ジヒドロキシビタミンD_3の血中濃度が野生型と比較して低下していた。その原因を明らかにするため、尿中への排泄を調べた。その結果、本動物は、野生型のラットでは殆ど検出されない25-ヒドロキシビタミンD_3と1α,25-ジヒドロキシビタミンD_3が確認された。
一方、25-ヒドロキシビタミンD_3の輸送蛋白質、ビタミンD結合蛋白質(DBP)の尿中排泄をウエスタンブロット法にて調べたところ、野生型ラットでは検出されなかった尿中DBPがトランスジェニックラットでは多量に排泄されていた。この原因は、24-水酸化酵素遺伝子の強制発現によって糸球体が障害され、アルブミンが尿中排泄されるため、DBPの近位尿細管細胞におけるメガリンを介した再吸収がアルブミンもメガリンと結合性を有したため阻害され排泄される機序が明らかになった。
更に、本動物の骨密度の低下がビタミンD代謝産物の排出促進によって起こると考えられ、25-ヒドロキシビタミンDの投与は骨量を増加させた。

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Itoh, K., et al.: "Importance of membrane-or matrix-associated forms of m-CSF and RANKL/ODF in osteoclastogenesis by SaOS-4/3 cells expressing recombinant PTH/PTHrP receptors"J.Bone Miner.Res. 15・9. 1766-1775 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Udagawa, N. et al.: "Osteoprotegerin produced by osteoblasts is an important regulator in osteoclast development and function"Endocrinology. 141・9. 3478-3484 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang, X. et al.: "Effects of geranylgeranoic acid in bone : induction of osteoblast differentiation and inhibition of osteoclast formation"J.Bone Miner.Res.. 17・1. 91-100 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masuno, H. et al.: "Rational Design, Synthesis and Biological Activity of Novel Conformationa11y Restricted Vitamin D Analogs, (22R)-and (22S)-22-Ethyl-1,25-dihydroxy-23,24-didehydro-24a,24b-dihomo-20-epivitamin D_3"J.Med.Chem.. 45(in press). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新木 敏正: "メガリンとビタミンDの活性化"Annual Review 腎臓2002. 35-40 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新木 敏正: "25-ヒドロキシビタミンD_3-1α-水酸化酵素の発現調節について"日本臨床. (製本中). (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新木 敏正: "カルシウムと骨"朝倉書店. 440 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 細金直文, 新木敏正: "新・分子骨代謝学と骨粗鬆症"メディカルレビュー社. 513 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, K. et al: "Importance of membrane- or matrix-associated forms of m-CSF and RANKL/ODF in osteoclastogenesis by SaOS-4/3 cells expressing recombinant PTH/PTHrP receptors"J. Bone Miner. Res. 15: No.9. 1766-1775 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Udagawa, N.: "Osteoprotegerin produced by osteoblasts is an important regulator in osteoclast development and function."Endocrinology. 141:No.9. 3478-3484 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wang, X et al: "Effects of geranylgeranoic acid in bone : induction of osteoblast differentiation and inhibition of osteoclast formation."J. Bone Miner. Res.. 17:No.1. 91-100 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masuno, H. et al: "Rational design, synthesis and biological activity of novel conformationally restricted vitamin D analogs, (22R)- and (22S)-22-ethyl-l, 25dihydroxy-23, 24-di dehydro-24a, 24b-di homo-20-epivitamin D_3."J. Med. Chem. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Itoh, K. et al.: "Importance of membrane-or matrix-associated forms of m-CSF and RANKL/ODF in osteoclastogenesis by SaOS-4/3 cells expressing recombinant PTH/PTHrP receptors"J. Bone Miner. Res. 15・9. 1766-1775 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Udagawa, N. et al.: "Osteoprotegerin produced by osteoblasts is an important regulator in osteoclast development and function"Endocrinology. 141・9. 3478-3484 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Wang, X. et al.: "Effects of geranylgeranoic acid in bone : induction of osteoblast differentiation and inhibition of osteoclast formation"J. Bone Miner. Res.. 17・1. 91-100 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Masuno, H. et al.: "Rational Design, Synthesis and Biological Activity of Novel Conformationally Restricted Vitamin D Analogs, (22R)-and (22S)-22-Ethyl-1, 25-dihydroxy-23, 24-didehydro-24a, 24b-dihomo-20-epivitamin D_3"J. Med. Chem.. 45(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 新木敏正: "メガリンとビタミンDの活性化"Annual Review 腎臓2002. 35-40 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 新木敏正: "25-ヒドロキシビタミンD_3-1α-水酸化酵素の発現調節について"日本臨床. (製本中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 新木敏正: "カルシウムと骨"朝倉書店. 440 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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