腎と骨代謝 Vol.32 No.4(4)


特集名 軟部組織の石灰化 ─ 血管と心臓弁
題名 血管石灰化における組織学的・微細構造学的知見─FGF23/αklotho軸破綻によるマウス大動脈石灰化
発刊年月 2019年 10月
著者 長谷川 智香 北海道大学大学院歯学研究院硬組織発生生物学教室
著者 山本 知真也 自衛隊朝霞駐屯地歯科
著者 本郷 裕美 北海道大学大学院歯学研究院硬組織発生生物学教室
著者 宮本 幸奈 北海道大学大学院歯学研究院硬組織発生生物学教室
著者 網塚 憲生 北海道大学大学院歯学研究院硬組織発生生物学教室
【 要旨 】 FGF23は,おもに骨細胞から産生・分泌されて腎臓の近位尿細管に存在するFGFR1c/αklotho複合受容体に作用することで,血中リン濃度を調節している.したがって,kl/klマウスにおいてFGF23/αklotho軸が破綻すると,高リン・高カルシウム血症を呈し,動脈中膜にメンケベルグ型中膜石灰化が誘導される.その組織病理機序として,血管平滑筋細胞が骨芽細胞様細胞へとtrans-differentiationすることで,骨芽細胞と同様に生物学的石灰化が生じる可能性が示唆されている.電顕観察では,骨芽細胞が分泌するような基質小胞様構造物が観察されたが,必ずしも,骨基質石灰化のようにⅠ型コラーゲン線維に基質小胞性石灰化が波及しているのではなく,弾性線維が優先的に石灰化しているように観察された.また,低リン餌をkl/klマウスに与えると血管石灰化が低下したが,αklotho遺伝子の発現が若干回復していることから,血中リン濃度の低下,および,αklotho遺伝子回復の両方の可能性が考察された.
Theme Ectopic calcification on soft tissue: Vascular calcification and cardiac valvular calcification
Title Histochemical and ultrastructural evidences for vascular calcification -- Arterial calcification by defective FGF23/klotho signaling
Author Tomoka Hasegawa Developmental Biology of Hard Tissue, Graduate School of Dental Medicine and Faculty of Dental Medicine, Hokkaido University
Author Tomomaya Yamamoto Department of Dentistry, Japan Ground Self-Defense Force Camp Asaka
Author Hiromi Hongo Developmental Biology of Hard Tissue, Graduate School of Dental Medicine and Faculty of Dental Medicine, Hokkaido University
Author Yukina Miyamoto Developmental Biology of Hard Tissue, Graduate School of Dental Medicine and Faculty of Dental Medicine, Hokkaido University
Author Norio Amizuka Developmental Biology of Hard Tissue, Graduate School of Dental Medicine and Faculty of Dental Medicine, Hokkaido University
[ Summary ] FGF23 secreted by osteocytes circulates to the proximal renal tubules and binds the FGFR1c/klotho receptor complex to regulate the serum concentration of inorganic phosphate (Pi). Therefore, the defective FGF23/klotho axis in kl/kl mice results in hypercalcemia and hyperphosphatemia, often exhibiting Möncheberg's vascular calcification in the aorta. The assumed mechanism of vascular calcification shown in kl/kl mice is that, in a defective circumstance of FGF23/klotho axis, vascular smooth muscle cells undergo a phenotypic differentiation into osteoblasts enough to induce matrix vesicle-mediated biological calcification. Under transmission electron microscopic observation, there were many matrix vesicle-like structures underneath osteoblasts, but unlike normal bone calcification, these matrix vesicle-like structures were often associated with extracellular fibrils of elastic laminar, rather than typeⅠ collagen fibrils. When kl/kl mice were given a low phosphate diet, vascular calcification was markedly-inhibited. However, kl/kl mice fed with a low phosphate diet showed not only the reduced level of serum Pi, but also the recovered gene expression of α klotho, both of which mechanisms may be involved in inhibited calcification of kl/kl aorta.
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