リン代謝神経ネットワーク調節機構の存在とその破綻

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K09728
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 瀬川 博子 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 講師 (70325257)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 腸 / 唾液腺 / 腎臓

研究実績の概要

多くの生理機能を担うリンの生体濃度は厳密にコントロールされており、この恒常性の破綻は骨代謝異常、成長遅延のみならず生命の危険をも招く。生体内リン代謝調節に大きな関わりをもつ臓器は入り口となる腸管、最終調節をする腎臓、貯蔵する骨である。またリン利尿因子PTHを分泌する副甲状腺やFGF23を分泌する骨は生体内リン濃度を感知する臓器とも考えられる。このことは既にリン代謝には腸管-副甲状腺-骨-腎臓という多臓器が関連することが示されている。しかしながら、これらの全てのシステマティックなつながりについては未だ未解決な部分がある。本研究では、既存のリン代謝調節因子を介さない臓器間ネットワークを解明するために、①腸管をリン感受の発信源としてa, 腸管-唾液腺、b, 腸管-腎臓、c, 腸管-脳の神経ネットワークを介する相互作用があるという仮説をたて検討した。平成29年は、腸管ー唾液腺をに関する検討について野生型および腸管特異的リントランスポーターノックアウトマウスを用いて行った。　野生型マウスおよび、腸管特異的リントランスポーターノックアウトマウスに慢性的に食事リン含量の異なる餌を与え、急性リン負荷実験を行い、血液、尿、および唾液リン応答の検討を行った。ノックアウトマウス慢性低リン食群では、野生型に見られるリン排泄、リン利尿因子分泌に関する応答が消失していた。そこで、次に迷走神経切除術構築を目的としまずラットを用い, 経腹的に切除を行った。切除術構築後、急性リン負荷応答実験を行ったところ、sham群と比較して切除群では、リン排泄、リン利尿因子分泌に関する応答が鈍い傾向であった。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ラット切除術構築がおおむね順調に進展しているが、切除が成功しているか、確認する必要がある。以後は術式の技術向上も必要である。

今後の研究の推進方策

今後は、迷走神経切除モデルにおけるリン代謝の基本的解析を行い、再現性を確認しつつ、そのメカニズムを追求する。マウスモデルでの構築が困難な場合はラットを主流に検討する。ヒトの腸管リン吸収機構はマウスよりもラットに近いため、ラットを用いることは意義がある。

次年度使用額が生じた理由

残りの105,146円は3月中に納品等、執行はできているが支払いが4月になる為、昨年度の収支簿には計上されていないため

研究成果

• [雑誌論文] The sodium phosphate cotransporter family and nicotinamide phosphoribosyltransferase contribute to the daily oscillation of plasma inorganic phosphate concentration (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa Atsumi、Tatsumi Sawako、Takahama Wako、Fujii Osamu、Nagamoto Kenta、Kinoshita Emi、Nomura Kengo、Ikuta Kayo、Fujii Toru、Hanazaki Ai、Kaneko Ichiro、Segawa Hiroko、Miyamoto Ken-ichi
  • 雑誌名: Kidney International 巻: 93 ページ: 1073～1085
  • DOI: 10.1016/j.kint.2017.11.022
• [雑誌論文] Effect of Osteocyte-Ablation on Inorganic Phosphate Metabolism: Analysis of Bone?Kidney?Gut Axis (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujii Osamu、Tatsumi Sawako、Ogata Mao、Arakaki Tomohiro、Sakaguchi Haruna、Nomura Kengo、Miyagawa Atsumi、Ikuta Kayo、Hanazaki Ai、Kaneko Ichiro、Segawa Hiroko、Miyamoto Ken-ichi
  • 雑誌名: Frontiers in Endocrinology 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fendo.2017.00359
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of Npt2b deletion on intestinal and renal inorganic phosphate (Pi) handling (2017)
  • 著者名/発表者名: Ikea Kayo, Segawa Hiroko, Sasaki Shohei, Hanazaki Ai, Fujii Toru, Kushi Aoi, Kawabata Yuka, Kirino Ruri, Sasaki Sumire, Noguchi Miwa, Kaneko Ichiro, Tatsumi Sawako, Ueda Otoya, Ichida Yasuhiro, Maeda Akira, Jishage Ken-ichi, Horiba Naoshi, Miyamoto Ken-ichi
  • 雑誌名: Clinical and Experimental Nephrology 巻: 11 ページ: 1497～1503
  • DOI: 10.1007/s10157-017-1497-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of phosphate balance by the kidney and intestine (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaneko Ichiro、Tatsumi Sawako、Segawa Hiroko、Miyamoto Ken-ichi
  • 雑誌名: Clinical and Experimental Nephrology 巻: 21 ページ: 21～26
  • DOI: 10.1007/s10157-016-1359-4
  • 査読あり
• [学会発表] Gastrointestinal phosphate handling (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Segawa
  • 学会等名: ISN FRONTIERS MEETINGS
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 腎臓と他の臓器相関による生体内リン代謝調節機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 瀬川博子、金子一郎、宮本賢一
  • 学会等名: 第95回日本生理学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] In Vivo Responses of Phosphorus-Based Food Additives with Different Forms. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Kawabata Y, Segawa H, Hanazaki A, Ikuta K, Kushi A, Kaneko I, Tatsumi S, Miyamoto K.
  • 学会等名: American Society of Nephrology
  • 国際学会
• [学会発表] 栄養素輸送担体と健康・疾患「腸管リン吸収と慢性腎臓病」 (2017)
  • 著者名/発表者名: 瀬川博子、金子一郎、辰巳佐和子、宮本賢一
  • 学会等名: 第71回日本栄養食糧学会大会
  • 招待講演