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2014 年度 実施状況報告書

概日リズムによる骨格形成制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26461558
研究機関地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立母子保健総合医療センター(研究所)

研究代表者

川井 正信(カワイマサノブ)  地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立母子保健総合医療センター(研究所), その他部局等, 研究員 (50598117)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード概日リズム / カルシウム代謝 / VDR / 骨量
研究実績の概要

腸管概日リズムによるミネラル・骨代謝制御機構のメカニズムを解明するために、腸管特異的Bmal1欠損マウス(Int-Bmal1 KOマウス)を、Bmal1-floxマウスとvillin-Creマウスを交配することにより作出した。まず最初にInt-Bmal1 KOマウスの十二指腸を用い、時計遺伝子の発現プロファイルを検討したところ、Bmal1の欠損に伴い、Per1,Rev-erba,Dbp,Cry1など多くの時計遺伝子の発現パターンが変化していた(位相・振幅の変化)。次に、骨代謝を規定する重要なミネラルであるカルシウム(Ca)に着目し、Ca吸収にかかわる遺伝子発現のリズムを検討したところ、Vdr,Trpv6,CalbindinD9kなどの遺伝子のリズム性発現パターンがInt-Bmal1 KOマウスで消失していた。この結果に一致して、十二指腸からのCa能動輸送はInt-Bmal1 KOマウスで減少していた。また、Ca吸収低下に伴い、血液中PTHは代償性に上昇していた。骨の表現型を検討したところ、骨量はInt-Bmal1 KOマウスで減少していた。骨形態計測から、破骨細胞数が増加しており、高PTH血症に伴い骨吸収が亢進していると考えられた。重要なことに、代償性骨吸収の亢進により血液中Ca濃度は、Ca吸収異常があるにも関わらず、正常に維持されていた。
これらの結果は、腸管の概日リズム異常はCa吸収低下を引き起こし、その結果骨量減少の原因になる可能性を示唆していると考えられた。

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

初年度の目標である、Int-Bmal1 KOマウスでの表現型解析を終了できたことから、本研究は順調に推移していると考えている。

今後の研究の推進方策

今後の方針は、時計遺伝子によるCa吸収制御の分子メカニズムを解明することと初年度に見出した所見のヒト疾患モデルおける意義を検討することである。分子メカニズムに関しては、Ca吸収の鍵分子であるVDRに着目し、Bmal1/ClockによるVDR発現制御機構を検討する。ヒト疾患モデルに関しては、閉経後骨粗しょう症に焦点を当て、卵巣摘出後の骨量減少に腸管概日リズムが関与しているか検討を行う。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Elevated fibroblast growth factor 23 exerts its effects on placenta and regulates vitamin D metabolism in pregnancy of Hyp mice.2014

    • 著者名/発表者名
      Ohata Y, Yamazaki M, Kawai M, Tsugawa N, Tachikawa K, Koinuma T, Miyagawa K, Kimoto A, Nakayama M, Namba N, Yamamoto H, Okano T, Ozono K, Michigami T.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res

      巻: 29 ページ: 1627-1638

    • DOI

      10.1002/jbmr.2186.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dysregulated gene expression in the primary osteoblasts and osteocytes isolated from hypophosphatemic Hyp mice.2014

    • 著者名/発表者名
      Miyagawa K, Yamazaki M, Kawai M, Nishino J, Koshimizu T, Ohata Y, Tachikawa K, Mikuni-Takagaki Y, Kogo M, Ozono K, Michigami T
    • 雑誌名

      PLos One

      巻: 9 ページ: e93840

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0093840.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Interleukin-1-induced acute bone resorption facilitates the secretion of fibroblast growth factor 23 into the circulation.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki M, Kawai M, Miyagawa K, Ohata Y, Tachikawa K, Kinoshita S, Nishino J, Ozono K, Michigami T
    • 雑誌名

      J Bone Miner Metab

      巻: Jul 5. ページ: In press

    • 査読あり
  • [学会発表] 生物時計によるリン代謝制御機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      川井正信
    • 学会等名
      日本小児内分泌学会学術集会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] 生物時計によるリン代謝制御機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      川井正信
    • 学会等名
      日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-26
  • [学会発表] 食事摂取に伴う交感神経の活性化は、概日リズム依存性にFGF23の発現を誘導する2014

    • 著者名/発表者名
      川井正信
    • 学会等名
      第87回日本内分泌学会学術集会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2014-04-24 – 2014-04-26

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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