リン関連分子SLC37A2が石灰化大動脈Ⅱの平滑筋細胞で増加

結果

候補分子を検索するリン酸誘導石灰化AoSMC。石灰化AoSMCにおいて発現が増加する分子を探索するために、石灰化AoSMCと非石灰化AoSMC mRNAを用いて約26,000遺伝子のDNAマイクロアレイ解析を行った。 図 1 は、2.6 mM P で培養しなかった AoSMC と 2.6 mM P で 12 日間培養した AoSMC の間で発現したさまざまな遺伝子のヒートマップを示しています。 合計 3,066 個の遺伝子が、培養 AoSMC と非培養 AoSMC で 2 倍以上増加しました。発現が増加した遺伝子は、オステオポンチン、ペリオスチン骨芽細胞特異的因子 (POSTN)、Wnt3、インターロイキンなどの骨芽細胞形成に関連する分子でした-6 (IL-6)、そして線維芽細胞成長因子２３（ＦＧＦ２３）およびＳＬＣスーパーファミリーのいくつかの分子（表１）。 これらの分子のうち、2.6 mM Pで培養していないAoSMCに比べて、2.6 mM Pで12日間培養したAoSMCではmRNAが約3.1倍増加したSLC37A2に注目しました。 SLC37A2はP制御に関連することが報告されていますが、その詳細な機能は不明ですSLC37A2発現における炎症の影響。血管石灰化SLC37A2 mRNA は炎症によって促進されることが報告されているため、SLC37A2 mRNA が炎症反応の影響を受けるかどうかを調べました。 LPS処理の24時間後、IL-6は、LPSで処理しなかったAoSMCと比較して有意に増加しました（図2A）。 これらの結果は、LPS 処理の 72 時間後にも見られました。 SLC37A2mRNA発現には群間に有意差はなかった(図2B)。

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リン酸誘導石灰化 AoSMC における SLC37A2 の発現 SLC37A2 が石灰化に関与しているかどうかを判断するために、非石灰化 AoSMC および石灰化 AoSMC での SLC37A2 mRNA の発現を調べました (図 3)。 2.6 mM Pで6日間培養したAoSMCでは石灰化が観察され、2.6 mM Pで12日間培養したAoSMCではより高度な石灰化が観察されました（図3A）。 Runx2 mRNA は、非石灰化 AoSMC と比較して石灰化 AoSMC 上で有意に増加しました (図 3B)。 .3C）。 SLC37A2タンパク質の発現は、非石灰化AoSMCと比較して、石灰化AoSMCでは6日目に約2倍に有意に増加した(図3D)。

CKDモデルラットにおけるSLC37A2の発現。

SLC37A2 が in vivo での血管石灰化に関与しているかどうかを明らかにするために、アデニン誘発 CKD ラットの血管上の SLC37A2 mRNA 発現を調べました。 アデニン誘発CKDラットは、図4Aに示すプロトコールに従って作成されました。 表２は、屠殺当日の体重および生化学データを示す。 体重はアデニン誘発性CKDラットは非CKDラットと比較して有意に低かった。 非CKD群と比較して、CKD群では血漿リン濃度と血漿クロム濃度が高く、血漿カルシウム濃度が低く、リン、カルシウム、クロムの24-時間尿中排泄が低かった。 また、これらの結果は先行研究と同様にCKD-HP群でより顕著であった37,39)。したがって、CKD群、特にCKD-HP群で腎機能が低下した。 CKDラットの大動脈血管におけるmRNA発現を調べました（図4）。 血管石灰化のメカニズムの初期に活動する転写因子である Runx2 mRNA の発現には群間で有意な差はありませんでしたが (図 4B)、オステオポンチン mRNA の発現は、非CKD-HP群と比較してCKD-HP群で有意に増加しました。 CKDグループとCKD-LPグループ(図 4C)。SLC37A2 mRNA 発現も、非 CKD グループおよび CKD-LP グループと比較して、CK D-HP グループで有意に増加しました (図 4D)。 これらのラットには大きな個体差があったため、オステオポンチンとSLC37A2 mRNAの相関を調べたところ、これらの分子間に有意な相関があることがわかりました（図4E）。 胸腹大動脈の組織学的検査により、CKD-HPグループの大動脈のみに内側石灰化が明らかになりました（図5A）。 大動脈におけるSLC37A2の発現部位を調べるために、CKD-HPratsの大動脈の免疫染色を行った。 SLC37A2は以下の領域で強く発現しました。血管石灰化が発生しました (図 5B)。

図 1. 2.6 mM P で非培養した AoSMC と 2.6 mM P で培養した AoSMC の間で異なる発現遺伝子のヒートマップ。赤色はシグナル レベルの高い遺伝子を表し、緑色はシグナル レベルの低い遺伝子を表します。 AOSMC 大動脈平滑筋細胞。 オンライン版の図を参照してください。

議論

私たちは、血管石灰化に関与する候補 P 関連分子を調査しました。 私たちの結果は、SLC37A2 が成長とともに増加する分子の 1 つであることを示しました。血管石灰化ビトロでもインビボでも。

SLC37 ファミリーは SLC スーパーファミリーに属し、以下のタンパク質を含みます: SLC37A 1-440) SLC37 ファミリーには小胞体膜の膜貫通タンパク質が含まれており、細菌の有機リン酸リン酸アンチポーターと相同な配列を持っています。(41) SLC37A4 は、グルコース6-リン酸トランスポーター.(2-44 しかし、SLC37A2 に関する報告はほとんどなく、その機能の詳細は十分に理解されていません。SPX2 としても知られる SLC37A2 は、マウスのマクロファージ、脾臓、胸腺、白色脂肪組織 (WAT) で豊富に発現しています。 (45.6)SLC37A2 タンパク質は、グルコース-6-リン酸塩/リン酸塩とリン酸塩/リン酸塩交換の両方を輸送します。(4) 最近の報告では、動物の病気を伴う SLC37A2 (47-49) SLC37A2 の欠陥により、頭蓋下顎骨症(CMO)、テリア犬種における自己制御型の増殖性骨疾患。 (47) 乳牛では、SLC37A2 ホモ接合性変異が胎生死の原因となります。 (8.9) さらに。 SLC37A2 は、ビタミン D 標的遺伝子の標的であると考えられています。 (そのため) 乳がんの進行におけるリン酸 Ser294 プロゲステロン受容体標的遺伝子の可能性も考慮されています (1) 炎症は血管石灰化を引き起こし、悪化させる可能性があることが報告されています。 (2s26) さらに。 SLC37A2は、マクロファージ浸潤の影響を受けるマクロファージおよびWATで豊富に発現されます。 (s) したがって。 私たちは、SLC37A2 が炎症時に発現する分子である可能性があると考えました。。 しかし、我々の調査結果では、炎症反応にさらされた AoSMC における SLC37A2 発現の増加は示されず、この分子は炎症刺激によって直接影響を受けないようです。 SLC37A2 は、炎症以外のメカニズムを通じて血管石灰化に関与している可能性があります。

SLC37A2 は P リンクとして機能することが報告されています。アンチポーター。 (41) さらに、SLC37A2 はビタミン D の標的遺伝子であると報告されており、SLC37A2 遺伝子には主要なビタミン D 受容体結合部位 (ss2) が含まれています。SLC37A2 遺伝子の発現とビタミン D の循環形態の変化は系統的に相関しています。ヒトの末梢血単核細胞で観察されています。 (50) ビタミン D 受容体は、ビタミン D の代謝産物である 1a、25- ジヒドロキシ ビタミン D に結合し、遺伝子発現を制御します。 lo、25ジヒドロキシビタミンDは、腸でのCaとPの吸収、骨でのCaの動員、腎臓でのカインの再吸収において機能します。 (3) アデニン誘発 CKD モデルラットにおいて、血管石灰化が進行した高リン食摂取ラットでは、低リン食ラットに比べて血清 1a、25- ジヒドロキシビタミン D が有意に高かったとの報告がある。 SLC37A2 は、ビタミン D を介した P 制御に関連している可能性があります。ビタミン D が in vitro および Vivo での SLC37A2 発現に影響を与えることを明らかにするには、さらなる研究が必要です。

血管石灰化のメカニズムは骨形成のメカニズムと類似していることが示されています。 CMO によって引き起こされる SLC37A2 欠損症は、キャフィー病としても知られるヒト乳児皮質過骨症に臨床的に匹敵します。7 さらに、SLC37A2 が骨髄および破骨細胞で発現しているという報告もあります。o Hytone et al.(7 SLC37A2 は、骨芽細胞と破骨細胞の骨形成機能の不均衡を引き起こし、その結果、骨過症を引き起こすと考えられます。

Runx2 は血管石灰化に必須の転写因子です。 Runx2 は、発生中の乳房上皮細胞で発現される骨芽細胞分化転写因子であることも報告されています。 (s435) Runx2 は、乳がんの進行に関連するリン酸 Ser294 プロゲステロン標的遺伝子の制御に必要であると考えられます。 SLC37A2 は、リン酸 Ser294 プロゲステロン受容体標的遺伝子の候補と考えられています。 (s1) したがって、Runx2 が SLC37A2 を制御している可能性があると考えられます。本研究では、CkD ラットの大動脈における SLC37A2 mRNA の発現が、Runx2 の遺伝子を標的とするオステオポンチン mRNA と相関関係にあったと考えられます。