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2020 年度 実績報告書

体内リンセットポイントの分子機序解明と老化関連病変の新たな治療標的への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19H04053
研究機関徳島大学

研究代表者

竹谷 豊  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (30263825)

研究分担者 増田 真志  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (50754488)
山本 浩範  仁愛大学, 人間生活学部, 教授 (60314861)
大西 康太  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 助教 (80723816)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードリン代謝 / ビタミンD / 異所性石灰化 / 遺伝子多型 / 慢性腎臓病
研究実績の概要

体内のリン濃度は、常に一定になるようにリン代謝調節ホルモンなどの作用により恒常性が維持されている。このリン濃度は、乳幼児期には成人の約2倍程度高く、成長するに従って低下する。この乳幼児期のリン濃度は、成人であれば高リン血症とされ、血管などに異所性石灰化を引き起こすには十分な濃度であるにも関わらず、乳幼児期にはそのような異所性石灰化は生じない。本研究では、体内のリン濃度を決定するリンセットポイントの分子機序を明らかにすると共に、乳幼児期における異所性石灰化を回避するメカニズムを解明する。異所性石灰化は、老化関連病変の1つであり、慢性腎臓病や糖尿病などの多くの生活習慣病においてみられ、動脈硬化などを引き起こし、生命予後を規定する重要な因子である。本研究を推進することにより、老化様病変である異所性石灰化を予防・治療するための新たな標的分子の同定と治療への応用のための基盤的な技術開発を目指す。
令和2年度は、(1)リンセットポイント決定のメカニズムを明らかにすることを目的とし、肝臓における組織非特異的アルカリホスファターゼの遺伝子多型の違いが、酵素活性の違いを引き起こし、その結果、血中ピロリン酸濃度が変化することで肝臓におけるリン酸取込活性が抑制されることで食後の血清リン濃度上昇に差が生じることを見出した。(2)乳幼児期における石灰化防御機構を明らかにすることを目的とし、マウスを用い、乳児期と成熟期にそれぞれ高リン食を投与し、乳幼児期と成熟期における異所性石灰化関連因子の遺伝子発現について網羅的に解析を行った。その結果、乳幼児期と成熟期の血管で発現量の異なる複数の遺伝子を見出すことができた。現在、その遺伝子の機能解析を進めている。

現在までの達成度 (区分)
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

肝臓におけるリン取込量が食後血清リン濃度上昇に及ぼす影響を明らかにすることができた。乳幼児期と成熟期の異所性石灰化の違いについて、それぞれの血管の網羅的な遺伝子発現を解析したところ、異所性石灰化と関連する新たな遺伝子を見出すことができた。以上の成果から、概ね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

新たに血管で見出した遺伝子の機能解析を進めるとともに、腎臓など他の臓器における遺伝子発現の違いについても検討を進め、共通の異所性石灰化抑制因子を探索する。乳幼児期に高リン状態であるにも関わらず異所性石灰化が生じないメカニズムの解明を目指す。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Identification of Dietary Phytochemicals Capable of Enhancing the Autophagy Flux in HeLa and Caco-2 Human Cell Lines2020

    • 著者名/発表者名
      Ohnishi Kohta、Yano Satoshi、Fujimoto Moe、Sakai Maiko、Harumoto Erika、Furuichi Airi、Masuda Masashi、Ohminami Hirokazu、Yamanaka-Okumura Hisami、Hara Taichi、Taketani Yutaka
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 9 ページ: 1193~1193

    • DOI

      10.3390/antiox9121193

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reduction of stearoyl-CoA desaturase (SCD) contributes muscle atrophy through the excess endoplasmic reticulum stress in chronic kidney disease2020

    • 著者名/発表者名
      Niida Yuki、Masuda Masashi、Adachi Yuichiro、Yoshizawa Aika、Ohminami Hirokazu、Mori Yuki、Ohnishi Kohta、Yamanaka-Okumura Hisami、Uchida Takayuki、Nikawa Takeshi、Yamamoto Hironori、Miyazaki Makoto、Taketani Yutaka
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition

      巻: 67 ページ: 179~187

    • DOI

      10.3164/jcbn.20-24

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isorhamnetin, a 3’-methoxylated flavonol, enhances the lysosomal proteolysis in J774.1 murine macrophages in a TFEB-independent manner.2020

    • 著者名/発表者名
      Sakai Maiko、Ohnishi Kohta、Masuda Masashi、Ohminami Hirokazu、Yamanaka-Okumura Hisami、Hara Taichi、Taketani Yutaka
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 ページ: 1221~1231

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1727309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【CKD-MBD up to date】管理・治療 透析、食事による管理2020

    • 著者名/発表者名
      竹谷豊、楢﨑遥子、織田奈央子、伊美友紀子
    • 雑誌名

      腎と透析

      巻: 88 ページ: 113-117

  • [学会発表] 肝細胞における組織非特異的アルカリフォスファターゼ遺伝子発現とリン酸代謝に対するSNPrs1697421の影響2020

    • 著者名/発表者名
      石谷さとの、新居紗知、楢﨑遥子、奥村仙示、山本浩範、増田真志、大西康太、大南博和、竹谷豊
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
  • [学会発表] All-trans retinoic acidは腸管II型ナトリウム依存性リン酸輸送担体(Npt2b)遺伝子発現を低下させる2020

    • 著者名/発表者名
      増田真志、山本浩範、竹谷豊
    • 学会等名
      第38回日本骨代謝学会学術集会
  • [学会発表] 妊娠前の食餌性リン負荷が、仔マウスのリン応答性に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      小松原彩乃、岸本麻希、林眞由、江原みゆ、大南博和、大西康太、増田真志、奥村仙示、竹谷豊
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
  • [学会発表] 栄養素応答シグナルmTORC2を介したリソソーム活性制御機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      坂井麻衣子、大西康太、増田真志、大南博和、奥村仙示、原太一、竹谷豊
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 妊娠前の高リン食摂取は、仔マウスの食後血中リン濃度上昇を亢進させる2020

    • 著者名/発表者名
      小松原彩乃、岸本麻希、多々納詩織、林眞由、江原みゆ、大南博和、大西康太、増田真志、奥村仙示、竹谷豊
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] 糖尿病時におけるビタミンD・カルシウム代謝異常の分子機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      山本浩範、田尻真梨、中橋乙起、増田真志、大南博和、大西康太、武田英二、竹谷豊
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会

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公開日: 2021-12-27  

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