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本研究の目的は骨細胞に対してFGF23-klotho axisが直接作用するのかと言うことと、骨細胞が血中リン濃度を感知し基質ミネラル調整を行うのかと言うことを明らかにすることを目的とした。
kl/klマウスもαklotho-/-マウスも同じ骨組織異常を示し、その病理機序は骨細胞の機能破綻であることを確認している。kl/klマウスは、低リン食の給餌よって表現型の改善が認められた。一方、αklotho-/-マウスでは、低リン食によって表現型の改善は認められなかった。従って、kl/klマウスで認められる表現型の原因は血中のリン濃度が大きく関与していることが考えられ、kl/klマウスではプロモーター領域の変異のため、血中のリン濃度の低下によって、αklotho蛋白の発現が誘導されたと考えられた。そのためαklotho-/-では表現型の改善が認められなかった原因として、αklotho蛋白が血中のリン濃度が低下したにもかかわらず、kl/klマウスのように誘導されなかったことが原因と考えられた。このことから、αklotho-/-マウスにおける表現型の発現には血中のリン濃度以外の原因が考えられる。
そこで、リン濃度に対する骨細胞の反応性を確かめるために、野生型マウスの頭蓋骨から骨細胞を単離し、様々なリン濃度の培養液で培養を行った。その結果、通常のリン濃度で培養を行った細胞と比較すると、骨細胞が産生する蛋白の発現量に有意差を認めた。この結果から骨細胞が血中のリン濃度を直接感知している可能性が示唆された。
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