栄養による骨代謝制御機構の解明

阐明营养调节骨代谢的机制

基本信息

批准号：
15J11392
负责人：
中西温子
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nara Women's University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J11392/
关键词：
破骨細胞糖尿病酸化ストレス

项目摘要

日本では、過食による肥満や糖尿病が社会的な問題となっており、これらは骨代謝にも影響を及ぼすことが知られている。従って、糖尿病が骨代謝にどのように影響するのかを検討し、骨折リスク上昇などの予防策を探ることは医療費の削減という点においても重要な課題である。そこで本研究では、当初2年の計画で、２型糖尿病と骨代謝について２つの研究目的を設定した。1つ目は、《糖尿病による骨脆弱化の真の要因とメカニズムの解明》である。加重・高血糖・インスリン濃度など、糖尿病による骨脆弱化の要因が様々に議論されている。モデルラットを用いたvivo試験、骨髄細胞の培養実験を組み合わせてその因子を特定し、骨代謝のバランスを崩壊させるメカニズムの解明を行った。2つ目は、《食品成分による骨脆弱化予防の可能性》と設定したが、これは次年度の計画としていたため、今回の研究では行っていない。本研究では、糖尿病モデルラット、およびコントロールラットを血糖値が同レベルの5週齢の時点から、血糖値を5週間ごとに測定しながら20週間飼育した。血液や尿、肝臓、脂肪組織、頸骨、大腿骨を採取し、血漿および尿サンプルから酸化ストレスマーカーや炎症性サイトカインの濃度をELISA法で測定した。頸骨と大腿骨から骨髄細胞を採取し、破骨細胞前駆体の割合を測定した。また、近位頸骨を用いて、破骨細胞形成や炎症、抗酸化、糖化に関わる諸因子のmRNAレベルを測定した。OGTT2時間値から20週齢で糖尿病型となり、その時点で破骨細胞形成の亢進が起こっていることを確認した。血中及び尿中の酸化ストレスマーカー、炎症性サイトカイン濃度は増加した。また、骨髄細胞において過酸化水素の添加によりTNFaの発現が上昇し、破骨細胞前駆体の割合が増加した。よって、糖尿病による骨脆弱化には、酸化ストレスの上昇およびそれに伴う炎症の増大が大きく寄与することが示唆された。

在日本，暴饮暴食引起的肥胖症和糖尿病已成为社会问题，这些问题已众所周知会影响骨骼代谢。因此，考虑到糖尿病如何影响骨骼代谢并探索预防措施，例如增加骨折风险是降低医疗费用的重要问题。因此，在这项研究中，我们最初在为期两年的计划中为2型糖尿病和骨代谢设定了两个研究目标。首先是“阐明由糖尿病引起的骨骼脆弱性的真实因素和机制”。关于导致糖尿病引起的骨骼脆弱的因素，例如加权，高血糖和胰岛素浓度引起的骨骼脆弱性。通过使用模型大鼠和骨髓细胞的培养实验结合体内研究来鉴定这些因素，并阐明了破坏骨代谢平衡的机制。第二个设定为“防止食物成分引起的骨骼脆性的可能性”，但这是计划于明年的，因此在这项研究中没有进行。在这项研究中，糖尿病模型大鼠和对照大鼠在相同水平的血糖水平上保持20周的时间，每5周测量血糖水平。收集血液，尿液，肝脏，脂肪组织，胫骨骨和股骨，并使用来自血浆和尿液样品的ELISA方法测量氧化应激标志物和炎性细胞因子的浓度。从胫骨和股骨中收集骨髓细胞，并测量破骨细胞前体的比例。此外，使用近端胫骨测量了涉及破骨细胞形成，炎症，抗氧化剂和糖糖化的因子的mRNA水平。已经证实，糖尿病类型从OGTT 2小时的水平开始为20周龄，当时破骨细胞的形成增加了。血液和尿液中氧化应激标志物和炎症细胞因子的浓度增加。此外，骨髓细胞中过氧化氢的添加增加了TNFA的表达，破骨细胞前体的比例增加。因此，有人提出，增加的氧化应激和相关炎症对由糖尿病引起的骨骼脆弱性显着促进。