栄養による骨代謝制御機構の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

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。