骨格筋機能と全身性カルシウム代謝との相互作用メカニズムの解明

阐明骨骼肌功能与全身钙代谢之间的相互作用机制

• 批准号: 22KJ3030
• 负责人: 森 理紗子
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3030/
• 关键词: ビタミンD; カルシウム; 骨格筋; 運動器機能; 骨格筋機能

ビタミンD作用は運動器機能の維持や向上に寄与することが疫学的調査研究により明らかにされている。しかしながら、筋局所でのビタミンD作用がどのような作用機序で運動器機能を維持するのか、また、ビタミンD作用は筋細胞機能に直接影響するかについては明確でない。本研究は、筋組織でのビタミンD作用をとらえるとともに、筋組織の発達や運動機能を維持する仕組みを明らかにすることを目的とする。本年度は、筋特異的にCreリコンビナーゼを発現するマウスとビタミンD受容体（VDR）floxマウスの交配により骨格筋特異的にビタミンD作用を欠失したモニターマウス（筋VDRKO）を作出し、表現型解析を行なった。その結果、筋局所でビタミンD作用が運動器機能やを失うと、自発運動量が減少し、骨密度や骨量が低下することを明らかにした。ただし、筋量や筋線維横断面積などの組織学的な変化は認められなかった。筋VDRKOマウスの解析から、筋局所のビタミンD作用は筋機能の維持に重要であることが示唆されたため、C2C12筋細胞を用いてビタミンDの直接的な作用を検討した。C2C12筋細胞への活性型ビタミンD[1,25(OH)2D3]刺激は、筋細胞内のATP/ADP比を低下させた。そこで、ATP代謝（放出、分解）に関与する因子について検討を行ったところ、ATPを細胞外へ放出するコネキシン43のタンパク質発現量は1,25(OH)2D3刺激により増加した。さらに、ATPを分解しピロリン酸を生成するENPP1の発現量が増加し、細胞外液中のピロリン酸濃度も同様に増加した。ピロリン酸はリン酸カルシウム結晶の生成の阻害により、骨や軟組織の石灰化を抑制する。このことから、ビタミンD作用は筋細胞局所でATPの放出と分解を促進し、細胞外液中のピロリン酸濃度を高めることで筋組織へのカルシウム蓄積を抑制し、運動器機能維持にはたらくことが示唆された。

ビ タ ミ ン D role は movement organ function の maintain や に send upward す る こ と が epidemiology investigation に よ り Ming ら か に さ れ て い る. し か し な が ら, jin bureau で の ビ タ ミ ン D role が ど の よ う な function machine sequence で movement organ function を maintain す る の か, ま た, ビ タ ミ ン D は muscle cells function に directly affect す る か に つ い て は clear で な い. This study は, muscle tissue で の ビ タ ミ ン D role を と ら え る と と も に, muscle tissue の 発 da や motor function を maintain す る blackstone group み を Ming ら か に す る こ と を purpose と す る. This year は, specific に Cre リ コ ン ビ ナ ー ゼ を 発 now す る マ ウ ス と ビ タ ミ ン D by the capacity of body system (VDR) flox マ ウ ス の mating に よ り skeletal muscle specific に ビ タ ミ ン D role を owe lost し た モ ニ タ ー マ ウ ス (jin VDRKO) を make し line, phenotype analytic を な っ た. そ の results, jin bureau で ビ タ ミ ン D role が movement organ function や を lost う と, since 発 exercise が reducing し, bone mineral density や low bone mass が す る こ と を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0 ただ, tendon volume や, cross-sectional area of tendon line な な, histological な variation <s:1> recognition められな った った った. Jin VDRKO マ ウ ス の parsing か ら, jin bureau の ビ タ ミ ン D role は muscle function の maintain に important で あ る こ と が in stopping さ れ た た め, C2C12 muscle cells を い て ビ タ ミ ン D の direct な effect を beg し 検 た. C2C12 muscle cells へ の activity type ビ タ ミ ン D [1, 25 (OH) 2 d3] stimulus の は, muscle cell ATP/ADP ratio low を さ せ た. そ こ で, ATP metabolism (release, decomposition) に masato and す る factor に つ い て 検 line for を っ た と こ ろ, を extracellular ATP released へ す る コ ネ キ シ ン 43 の タ ン パ ク quality 発 now quantity は 1, 25 (OH) 2 d3 stimulus に よ り raised plus し た. さ ら に, ATP を decomposition し ピ ロ リ ン acid を generated す る ENPP1 の 発 now quantity が raised し, extracellular fluid の ピ ロ リ ン acid concentration も with others に raised plus し た. Youdaoplaceholder0 リ acid リ リ acid カ シウム シウム crystal <s:1> formation <s:1> hindrances によ and inhibits を callization of bone や soft tissue <s:1>. こ の こ と か ら, ビ タ ミ ン D は muscle cells bureau で の ATP release と decomposition を promote し, extracellular fluid in の ピ ロ リ ン acid concentration high を め る こ と で muscle tissue へ の カ ル シ ウ ム accumulation を し, function of sports apparatus maintenance に は た ら く こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

Skeletal muscle performance responding to 1,25(OH)2D3-VDR signaling; locomotor function through regulating the local ATP dynamics

骨骼肌性能响应 1,25(OH)2D3-VDR 信号传导；

• 发表时间: 2022
• 作者: Risako Mori;Hitoki Yamanaka;Ritsuko Masuyama
• 通讯作者: Ritsuko Masuyama

骨格筋のエネルギー代謝におけるビタミンDの役割

维生素 D 在骨骼肌能量代谢中的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 森理紗子;山中仁木;谷重ひなた;増山律子
• 通讯作者: 増山律子

骨格筋のビタミンD作用は運動器機能を調節する

维生素 D 在骨骼肌中的作用可调节运动功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 森理紗子;山中仁木;増山律子
• 通讯作者: 増山律子

The effect of vitamin D action in skeletal muscle on bone and muscle performances

骨骼肌中维生素 D 的作用对骨骼和肌肉性能的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Risako Mori;Hitoki Yamanaka;Ritsuko Masuyama
• 通讯作者: Ritsuko Masuyama