Novel Molecular Mechanism for Hereditary Hypophosphatemia

遗传性低磷血症的新分子机制

• 批准号: 21K07835
• 负责人: 道上 敏美
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osama Woman's and Children's Hospital
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07835/
• 关键词: リン代謝; X連鎖性低リン血症性くる病; PHEX; 骨芽細胞; 骨細胞; iPS細胞; リン

遺伝性低リン血症の中で最も頻度が高いX連鎖性低リン血症性くる病(XLH)は、エンドペプチダーゼに類似した構造を有するPHEX遺伝子の機能喪失に基づく。XLHにおいては、骨芽細胞/骨細胞からのFGF23過剰産生により尿中リン酸排泄増加、低リン血症、ビタミンD活性化障害をきたすが、FGF23はPHEXの生理的な基質ではなく、XLHの病態には不明な点が多く残されている。そこで、本研究においては、PHEX欠損ヒトiPS細胞モデル及びマウスモデルを用いて、XLHの病態形成における新たな分子機構を解明することを目的とした。健常男性由来のヒトiPS細胞株にCRIPSR/Cas9によるゲノム編集を適用し、PHEX欠損iPS細胞を樹立し、遺伝的に同質 (isogenic) な親株をコントロールとして、骨芽細胞/骨細胞系列に分化誘導して解析した。βグリセロリン酸を含む骨芽細胞系列への分化培地を用いて49日間培養したところ、いずれの細胞においてもRUNX2の発現はDay28にピークを示した。FGF23の産生はPHEX欠損 iPS細胞で増加していた。興味深いことにPHEX欠損 iPS細胞においては石灰化が亢進しており、腎臓との相互作用が排除されリン供給が充分なin vitro条件下においては、PHEX欠損は石灰化を促進しうることが示唆された。培養上清中のピロリン酸とATPはPHEX欠損 iPS細胞で増加しており、アルカリホスファターゼの活性低下と関連していた。ANKやENPP1の発現には差はなかった。一方、PHEX欠損 iPS細胞においてはDMP1、osteopontin、RUNX2、FGFR1、EGR１など様々な分子の発現が増強しており、これらの結果はXLHのマウスモデルであるHypマウスの骨芽細胞/骨細胞での解析結果と一致していた。

Heritage 伝 sex low リ ン hematic disease の で も most in low frequency high が い x-linked リ ン hematic disease sex く る disease (XLH) は, エ ン ド ペ プ チ ダ ー ゼ に similar し た a す を construction る PHEX heritage 伝 son function の lost に base づ く. XLH に お い て は / bone, bone bud cells か ら の FGF23 before turning to produce に よ り urine リ ン acid discharge rights, low リ ン hematic disease, ビ タ ミ ン D activeness handicap of を き た す が, FGF23 は PHEX の physiological な matrix で は な く, XLH の pathological に は unknown な point が く more residual さ れ て い る. そ こ で, this study に お い て は, PHEX owe damage ヒ ト iPS cells モ デ ル and び マ ウ ス モ デ ル を with い て, XLH の pathological form に お け る new た な molecular institutions を interpret す る こ と を purpose と し た. Nutrilite men often origin の ヒ ト iPS cell lines に CRIPSR/Cas9 に よ る ゲ ノ compiling を ム し, PHEX owe damage of iPS cells を し, but 伝 に homogenous (isogenic) な parent strain を コ ン ト ロ ー ル と し て / bone, bone bud cells series に induction し て parsing し た. Beta グ リ セ ロ リ を ン acid containing む bone bud cells series へ の differentiation petty を with い て 49 day training し た と こ ろ, い ず れ の cells に お い て も RUNX2 の 発 now は Day28 に ピ ー ク を shown し た. FGF23 <s:1> produces で PHEX underdamaged iPS cells で increase the apoptosis て た た た Takes deep い こ と に PHEX owe damage of iPS cells に お い て は calcification が hyperthyroidism し て お り is crucial, kidney と の interaction が exclude さ れ リ ン supply が な fully under the condition of in vitro に お い て は, PHEX owe damage は calcification を promote し う る こ と が in stopping さ れ た. In the culture supernatant の ピ ロ リ ン acid と ATP は PHEX owe damage of iPS cells で raised plus し て お り, ア ル カ リ ホ ス フ ァ タ ー ゼ の active low と masato even し て い た. ANKやENPP1 <s:1> shows に に difference <e:1> な った った. Side, PHEX owe damage iPS cells に お い て は DMP1, osteopontin, RUNX2, FGFR1, EGR1 な ど others 々 な molecular の 発 が now raised strong し て お り, こ れ ら の results は XLH の マ ウ ス モ デ ル で あ る Hyp マ ウ ス の / bone bone bud cells で の analytic results agree と し て い た.

项目成果

Extracellular Phosphate, Inflammation and Cytotoxicity

细胞外磷酸盐、炎症和细胞毒性

• DOI: 10.1007/978-3-030-91623-7_3
• 发表时间: 2022
• 期刊: Adv Exp Med Biol
• 作者: Michigami Toshimi;Yamazaki Miwa;Razzaque Mohammed S.
• 通讯作者: Razzaque Mohammed S.

骨細胞による骨・全身性制御

骨细胞对骨/全身的控制

• 发表时间: 2022
• 作者: Michigami Toshimi;Yamazaki Miwa;Razzaque Mohammed S.;道上敏美
• 通讯作者: 道上敏美