Analysis of the Effect of Glucose Control by Osteocytes on Bone Metabolism

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この期間中に得られた成果は、骨細胞における糖代謝異常のマウスモデルを確立するための基礎となるものである。そのため、骨細胞におけるGlut受容体の役割と、その発現が他の糖利用細胞（筋細胞や脂肪細胞）の場合と同様にインスリンによって制御されているかどうかを明らかにすることをまず行った。その結果、骨細胞における主要なグルコーストランスポーターはGlut 1であり、Glut 3も発現しているが、Glut 2および4は骨細胞では発現していないことがわかった。骨細胞の培養にインスリンを添加しても、Glut 1とGlut 3の発現は変化しなかった。インスリンは骨細胞へのグルコースの侵入に影響を与えないことから、今後、何が骨細胞へのグルコースの侵入を制御しているのかが重要な問題となる。このことは、代謝異常を伴う低血糖あるいは高血糖状態に骨細胞がどのように反応するのか、そのメカニズムを解明する上で重要である。さらに高血糖培地で骨細胞を培養すると、RANKLおよびSOSTの発現が低下することがわかった。この結果は、グルコースレベルが、骨リモデリングのプロセスに必要な分子の骨細胞発現に影響を与えることを示している。RANKLは破骨細胞形成に必須なサイトカインであり、SOSTは骨芽細胞形成の阻害因子である。高グルコース条件下で両サイトカンの発現を同時に低下させることは、重要な役割をしていることを示している。この結果より、骨細胞によって発現される骨リモデリング分子はグルコースレベルに反応している。したがって骨リモデリングとエネルギー代謝は関連していることが示唆されている。また、高グルコース状態では、骨細胞が骨リモデリングをサポートする能力が低下し、慢性的な骨の健康状態の悪化につながる可能性があることが示唆された。