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骨格筋・血管相関の概念の応用による血管石灰化治療とその分子機構の究明

研究課題

研究課題/領域番号 19K08706
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53040:腎臓内科学関連
研究機関九州大学

研究代表者

山田 俊輔  九州大学, 大学病院, 助教 (10419608)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード慢性腎臓病 / 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 / 骨格筋 / XPR1 / マイオカイン / 慢性腎不全 / 骨格筋量 / 骨格筋骨相関
研究開始時の研究の概要

近年、骨格筋と骨と血管の間には密接な関係があり、これらの臓器の正常な機能が、各臓器から分泌されるたんぱく質によって強く影響を受け、臓器機能が正常に維持されていることが明らかになった。本研究の目的は、骨格筋・骨・血管の相互関係を、慢性腎臓病患者が合併する血管石灰化の治療に応用することである。本研究は、培養細胞実験とマウスを用いた動物実験からなる。培養細胞実験では、骨格筋から分泌されるマイオカインを培養血管平滑筋細胞に投与し、リンによる平滑筋細胞の石灰化を抑制できるかを確認する。また、動物実験では、腎不全マウスにマイオカインを投与し、血管石灰化が抑制されるか、筋肉量が増加するかどうかを確認する。

研究成果の概要

本研究では、①骨・血管・骨格筋相関の障害により、骨量減少、サルコペニア、そして血管石灰化を同時に呈する慢性腎不全マウスモデルを完成し、②リン酸代謝に関係するXPR1が慢性腎不全下では骨格筋および血管においてその発現量が減少すること、③培養ヒト血管平滑筋細胞を用いた実験において、XPR1の欠乏が血管石灰化を促進することを実証し、④腎不全に伴って上昇するPTHやFGF23がXPR1の発現を負に制御していることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Protective Roles of Xenotropic and Polytropic Retrovirus Receptor 1 (XPR1) in Uremic Vascular Calcification2022

    • 著者名/発表者名
      Arase H, Yamada S, Torisu K, Tokumoto M, Taniguchi M, Tsuruya K, Nakano T, Kitazono T
    • 雑誌名

      Calcified Tissue International and Musculoskeletal Research

      巻: - 号: 6 ページ: 685-697

    • DOI

      10.1007/s00223-022-00947-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] C57BL/6マウスを用いた血管石灰化モデルの作製と尿毒症性血管石灰化におけるXPR1の役割の検討2021

    • 著者名/発表者名
      荒瀬北斗、山田俊輔、鳥巣久美子、徳本正憲、谷口正智、中野敏明、北園孝成
    • 学会等名
      第64回日本腎臓学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] C57BL/6マウスを用いた血管石灰化モデルの作製と尿毒症性血管石灰化におけるXPR1の役割の検討2021

    • 著者名/発表者名
      荒瀬北斗、山田俊輔、鳥巣久美子、徳本正憲、谷口正智、中野敏明、北園孝成
    • 学会等名
      第5回日本CKD-MBD研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] C57BL/6マウスを用いた血管石灰化モデルの作製と尿毒症性血管石灰化におけるXPR1の役割の検討2021

    • 著者名/発表者名
      荒瀬北斗
    • 学会等名
      日本腎臓学会 学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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