研究課題
カルシウムとリンの代謝は密接に連動しながら生体内恒常性が維持され、適正な細胞活動を進めることで組織の石灰化が制御される。ビタミンD作用は小腸でのカルシウムやリンの吸収や腎臓でのそれらの再吸収には促進的にはたらき、それぞれの血中濃度の上昇に貢献する。一方、カルシウムやリンは小腸においてお互いの吸収を抑制し、生体内での利用効率を低下させる。この局所的な調節はビタミンD作用の有無にかかわらず認められ、さらに、ビタミンD作用の欠失したマウスモデルではより顕著に観察される。本研究では組織がリンを感知してカルシウム代謝を変化させるしくみを明らかにし、局所での石灰化の制御との関連性を見出すこと目的とした。研究開始二年目までの研究成果として、ビタミンD非依存的なATP応答性の経細胞輸送系が小腸上皮組織で機能しており、食事中のカルシウム・リン比やリン量に応答してカルシウム吸収を変化させることを見出した。さらに、ATP応答性輸送機構の中心となる細胞外ATP代謝分子群の細胞内局在化は外液リン量によって変化することを生体組織や培養細胞により確認した。本研究最終年度では、リン応答性に変化する細胞内シグナルとATP量を変化させる細胞膜局在分子の連携を明らかにし、ATP代謝分子機能欠失型変異マウスにおけるカルシウム輸送や局所石灰化から生体におけるATP応答性輸送機構の重要性を評価した。変異マウスは細胞外液ATPの分解率が低下しているため、ATP応答性の経細胞輸送系は野生型マウスと比較して増加していることが予測されたが、小腸のカルシウム吸収効率には変化は認められず、ATP分解系だけでなく、外液へのATP供給系の重要性が示唆された。そこで、リン応答性に細胞外へATPを放出する分子を絞り込み、外液リン応答性の局所カルシウム輸送機構に関与することを見出した。
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J Bone Miner Metab.
巻: 34 ページ: 526-531
10.1007/s00774-015-0702-2.
