エストロゲン合成酵素欠損マウスを用いた骨粗鬆症の発症機構の解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672305
• Research Institution: Tokyo university of Pharmacy and Life Science
• Principal Investigator: 宮浦 千里 東京薬科大学, 薬学部, 助教授 (20138382)
• Keywords: 骨粗鬆症 / エストロゲン / エストロゲン合成 / アロマターゼ / アンドロゲン / 骨吸収 / 骨形成 / 遺伝子欠損マウス

Research Abstract

閉経後骨粗鬆症は女性ホルモン(エストロゲン)の分泌低下に起因する。本研究課題の初年度である昨年、エストロゲン合成酵素(アロマターゼ)の遺伝子欠損マウス(ArKOマウス)の骨組織を解析し、ArKOマウスは雌雄ともに骨粗鬆症を発症すること、エストロゲンの補充投与が雌のみならず雄マウスにおける骨量減少も正常化することを報告した。そこで、本年度、エストロゲンとアンドロゲンの関係を明らかにすることを目的とし、雄性ArKOマウスに精巣摘出を施してエストロゲンとアンドロゲンの双方を欠乏させ、骨代謝に及ぼすアンドロゲン特有の作用について解析した。野生型(WT)マウスに精巣摘出を施してアンドロゲン欠乏とすると骨吸収の亢進による骨量減少が認められた。7週齢の雄性ArKOマウスに精巣摘出を施して4週目に大腿骨骨密度を測定したところ、ArKOマウスはエストロゲンの欠乏によって骨量が低下しているが、精巣摘出によってアンドロゲンが欠乏すると、さらに骨吸収が亢進して著しい骨量減少を示すことが明らかとなった。また、生後4週齢の野生型マウスに精巣摘出を施して、成長期にアンドロゲン欠乏としたところ、海綿骨の骨吸収が亢進するのみならず、皮質骨の骨形成が顕著に低下した。一方、性成熟が完了した7週齢の雄性マウスに精巣摘出しても、このような骨形成の低下は認められなかった。以上の結果より、性ホルモンの骨量維持作用について、エストロゲンの作用とは独立してアンドロゲンの骨吸収抑制作用が存在すること、アンドロゲンの骨形成促進作用は成長期の雄性マウスにおいて顕著であること、性ホルモンの骨への作用は性成熟や成長過程と密接に関連していることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Katsumi Toda et al.: "Dietary bisphenol A prevents ovarian degeneration and bone loss in female mice lacking the aromatase gene (Cyp19)"Eur. J. Biochem.. 269. 2214-2222 (2002)
• [Publications] Yoshiko Ishimi Y et al.: "Genistein, a soybean isoflavone, affects bone marrow lymphopoiesis and prevents bone loss in castrated male mice"Bone. 31. 180-185 (2002)