ビタミンD受容体を中心とする骨代謝調節因子の遺伝子解析に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10672079
• 研究機関: 神戸薬科大学
• 研究代表者: 竹内 敦子 神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (80154970)
• 研究分担者: 鎌尾 まや 神戸薬科大学, 薬学部, 助手 (40299087) ; 津川 尚子 神戸薬科大学, 薬学部, 講師 (30207352)
• キーワード: ビタミンD / 骨形成 / 遺伝子発現 / ビタミンD受容体 / 骨代謝調節因子 / ノックアウトマウス / オステオポンチン / オステオカルシン

研究概要

ビタミンD受容体遺伝子欠損マウス(VDRKO)は、離乳後から顕著な低カルシウム(Ca)血症を示す。そのため、骨組織では、骨端の肥大化、骨端成長板の伸長、類骨量の増大などが認められ、くる病所見を呈す。VDRを介する1α,25-dihydroxyvitaminD_3の遺伝子発現作用に関して、動物レベルでは不明な点が多く残されており、一定の見解が得られていなかった。そこで、正常Ca飼料および高Ca飼料で飼育したVDRKOの骨組織を用いて、FISH法や免疫組織染色法などの組織化学的な手法によりVDRの役割について検討した。
1.VDRKOの骨組織像:正常Ca飼料で飼育したVDRKOの骨組織は、骨端成長板の伸長、類骨量の増大などWildと比較すると顕著な異常を示した。一方、高Ca飼料で飼育したVDRKOの骨組織では、上記の異常は改善され、類骨の石灰化に改善が認められた。しかし、肥大軟骨細胞の大きさは巨大なままであった。
2.VDRKOにおける骨芽細胞および破骨細胞の形成:正常Ca飼料で飼育したVDRKOでは、Wildと比較するとALPが強く染色され、TRAPの染色には差が認められず、骨形成が促進しているにもかかわらず、石灰化不全のため類骨量が顕著に増大していた。また、高Ca飼料で飼育したVDRKOでは、ALP、TRAPともに強く染色され、骨形成および骨吸収ともに促進していた。
3.VDRKOにおける骨基質タンパク質の発現:正常Ca飼料で飼育したVDRKOでは、オステオポンチン(OP)のmRNA発現量およびタンパク質発現量ともにWildとの間に差異が認められず、肥大軟骨細胞に発現していた。さらにWildでは一次海綿骨、VDRKOでは類骨層にも広く発現していた。また、オステオカルシン(OC)のmRNAおよびタンパク質発現は、Wildでは一次海綿骨、VDRKOでは類骨層に広く発現していた。OP、OCのいずれも、VDRKOでは類骨層の増大に伴う異常な組織像を呈すため、Wildとは異なる所見を示した。一方、高Ca飼料で飼育したVDRKOにおけるOPの発現量はWildと差異は認められず、OCのmRNA発現量は、Wildに比べ若干高い傾向が認められた

研究成果

• [文献書誌] M.Inaba: "Hyperparathyroidism is Augmented by Ovariectomy in Nagase Analbminemic Rats."J.Nutr.. 130(6). 1543-1547 (2000)
• [文献書誌] M.Kamao: "Absorption of Calcium, Magnesium, Phosphorus, Iron and Zinc in Growing Male Rats Fed Diets Containing Either Phytate-free Soybean Protein or Soybean Protein Isolate or Casein."J.Nutr.Sci.Vitaminol.. 46(1). 34-41 (2000)
• [文献書誌] Tsugawa N.: "In vitro biological activities of a series of 2β-substituted analogues of 1α,25-dihydroxyvitamin D_3."Biol.Pharm.Bull.. 23(1). 66-71 (2000)
• [文献書誌] Masuda S.: "Characterization of 3-epi-1α,25-dihydroxyvitamin D_3 involved in 1α,25-dihydroxyvitamin D_3 metabolic pathway in cultured cell lines."Biol.Pharm.Bull.. 23(2). 133-139 (2000)
• [文献書誌] Tsugawa N.: "Biological activity profiles of 1α,25-dihydroxyvitamin D_2,D_3,D_4,D_7, and 24-epi-1α,25-dihydroxyvitamin D_2."Biol.Pharm.Bull.. 22(4). 371-377 (1999)
• [文献書誌] Tsugawa N.: "Intestinal absorption of calcium from ascorbate in rats."J.Bone Miner.Met.. 17(1). 30-36 (1999)
• [文献書誌] 竹内敦子: "ラットにおけるアスコルビン酸カルシウムのカルシウム源としての栄養評価"ビタミン. 72(11). 685-691 (1998)
• [文献書誌] Ohtani M.: "Absorbability of Calcium from a New Calcium Supplement Prepared from Bovine Marrrow-Free Bone in Rats."J.Nutr.Sci.Vitaminol.. 44(6). 887-895 (1998)