骨・血管石灰化におけるＦＧＦ２３／ｋｌｏｔｈｏ軸とＴＮＡＰ／ＥＮＰＰ１の作用機序

正常の骨基質石灰化と、疾患としての血管石灰化における細胞分化・機能および各酵素活性や膜輸送体の発現・機能について、特に、全身的なFGF23/klotho軸と局所的なTNAP/ENPP1系におけるリン酸制御機構が骨および血管石灰化にどのように作用しているのかということを明らかにする目的で、下記の２つの研究を遂行した。(１)FGF23/klotho軸のリン濃度調整による血管石灰化制御機構の解析我々は、klotho遺伝子変異（kl/kl）マウスで生じる血管石灰化の原因が、αklothoが主体をなすFGF23/klotho軸の破綻による血中リン濃度の上昇にあると推測した。そこで、αklotho KOマウス大動脈の組織学的解析を行った。αklotho KOマウスでは血中リン濃度が上昇しており、顎骨周囲組織などの異所性石灰化が亢進しているにも関わらず、大動脈にはほとんど石灰化物が認められなかった。このことから、単に血中リン濃度が上昇しただけでは血管石灰化を誘導することは難しいと推測した。そこで、現在、野生型マウスとkl/klマウスのパラバイオーシス実験を行い、kl/klマウスの血管石灰化が抑制されるか否か解析を行っている。(２) 骨芽細胞特異的TNAP Tgマウスの石灰化異常におけるENPP1/ANK/Pit1の機能解析骨芽細胞に特異的なtype I collagen a1 promoterにhuman TNAP遺伝子を組み込んだcDNAを作製した後、マウス胎仔頭蓋骨より単離した骨芽細胞にこれらの遺伝子を導入し、タンパク発現を確認した。その結果、これらの細胞にてTNAPタンパクの過剰発現が確認されたため、同cDNAをマウス受精卵へmicroinjectionし、胎仔Tgマウスを取得した。現在、これらの骨組織において組織学的検索を進めている。

正常の骨基質石灰化と、疾患としての血管石灰化における細胞分化・機能および各酵素活性や膜輸送体の発現・機能について、特に、全身的なFGF23/klotho軸と局所的なTNAP/ENPP1系におけるリン酸制御機構が骨および血管石灰化にどのように作用しているのかということを明らかにする目的で、下記の２つの研究を遂行した。(１)FGF23/klotho軸のリン濃度調整による血管石灰化制御機構の解析我々は、klotho遺伝子変異（kl/kl）マウスで生じる血管石灰化の原因が、αklothoが主体をなすFGF23/klotho軸の破綻による血中リン濃度の上昇にあると推測した。そこで、αklotho KOマウス大動脈の組織学的解析を行った。αklotho KOマウスでは血中リン濃度が上昇しており、顎骨周囲組織などの異所性石灰化が亢進しているにも関わらず、大動脈にはほとんど石灰化物が認められなかった。このことから、単に血中リン濃度が上昇しただけでは血管石灰化を誘導することは難しいと推測した。そこで、現在、野生型マウスとkl/klマウスのパラバイオーシス実験を行い、kl/klマウスの血管石灰化が抑制されるか否か解析を行っている。(２) 骨芽細胞特異的TNAP Tgマウスの石灰化異常におけるENPP1/ANK/Pit1の機能解析骨芽細胞に特異的なtype I collagen a1 promoterにhuman TNAP遺伝子を組み込んだcDNAを作製した後、マウス胎仔頭蓋骨より単離した骨芽細胞にこれらの遺伝子を導入し、タンパク発現を確認した。その結果、これらの細胞にてTNAPタンパクの過剰発現が確認されたため、同cDNAをマウス受精卵へmicroinjectionし、胎仔Tgマウスを取得した。現在、これらの骨組織において組織学的検索を進めている。