組織内活性型ビタミンK:メナキノソー4の新規生理機能の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13660115
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 駒井 三千夫 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (80143022)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白川 仁 東北大学, 大学院・農学研究科, 助手 (40206280)
• Keywords: ビタミンK / メナキノン-4(MK-4) / IL-6 / 抗炎症作用 / リポポリサッカライド(LPS) / ラット肝臓 / マウス脾細胞

Research Abstract

すべてのビタミンK(VK)同族体は、凝固因子やオステオカルシン等のGlaタンパク質生成の際の補因子として必須であるが、最近になってVK_2のうちのメナキノン-4(MK-4)は、種々の組織に存在して、Gla化以外にも重要な生理機能を果たしているものと推測されてきた。我々は、ラットとマウスのin vivo実験ならびにこれら動物と、ウシ・ニワトリの各臓器酵素系を使ったin vitroのMK-4生成実験の両方を行うことによって、VK同族体からMK-4への変換生成機構の概要を明らかにしてきた。しかし、各組織におけるMK-4変換生成の生理的意義を含めたMK-4機能の本質は、依然として不明のままである。たまたま我々は、VKの新規作用を検索しているうちに、VK類がin vivoに炎症反応を抑制する可能性を示した。そして、今回、VKの炎症反応に及ぼす影響について、脾細胞を用いてin vitroにさらに詳細に検討したところ、MK-4が破骨細胞性の骨吸収サイトカインであるIL6の発現を抑制していることをつきとめた。
Wistar系ラットをVK添加飼料(VK_1を75mg/kg飼料含む)およびコントロール飼料(VK_1を0.75mg/kg飼料含む)で10日間飼育し、リポポリサッカライド(LPS,0.5mg/kg体重)を腹腔内投与した。投与18時間後に解剖し、血漿中のGOT・GPT活性を測定したところ、コントロール飼料群に比べてVK添加飼料群では有意に低下していた。また、肝臓中のIL-6mRNA量も同様に低下する傾向にあった。次に、マウス脾臓より初代培養細胞を調製して、in vitroでの検討を行った。培地中にLPSおよびK_1、MK-4を加えて培養し、細胞からRNAを調製した。IL-6発現量を比較したところ、コントロールに比べてVK_2(MK-4)を添加した場合に有意に低下していることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] 駒井三千夫, 白川 仁, ほか: "腸内フローラが存在しないメナキノン-4(ビタミンK_2)の組織的生成機構の解明"無菌生物. 32・2. 94-97 (2002)
• [Publications] 駒井三千夫, 白川 仁, ほか: "ラットおよびウシの臓器を用いたメナキノン-4生成機構の解析"ビタミン. 76・2. 96-97 (2002)
• [Publications] 大崎雄介, 白川 仁, 駒井三千夫, ほか: "DNAマイクロアレイを用いたビタミンK標的遺伝子の検索"ビタミン. 76・3. 165-166 (2002)