臨床整形外科50巻11号

2015年11月発行

最新基礎科学/知っておきたい

ビタミンDの骨吸収抑制機序

著者： 菊田順一¹ 石井優¹

所属機関： ¹大阪大学大学院医学系研究科免疫細胞生物学

ページ範囲：P.1114 - P.1117

■はじめに

　ビタミンDは生物活性を有する代表的な脂溶性ビタミンであり，骨に作用して骨破壊を抑えることで「骨密度を増加させる」ことが昔から知られていた．実際に，活性型ビタミンD製剤は骨粗鬆症の治療薬として臨床現場で汎用され，その有効性が証明されてきた．しかしながら，ビタミンDによる骨破壊抑制機序の詳細，すなわち“ビタミンDがなぜ骨破壊を抑制するのか”ということについては長い間不明のままであった．特に大きな謎とされてきたのは，in vitroの培養系では，ビタミンDは破骨細胞の数を増やす(＝骨破壊を促す)方向に働き，in vivoでの骨密度の増加と逆の作用を持つことである^6,7)．

　In vitroとin vivoの間にはさまざまな違いがあるが，最大の違いは“細胞の動き”である．In vitroの実験系では，ある一定数の細胞を培養容器に入れて観察するため，細胞の動きの情報を捉えることはできない．しかし，in vivoで血流が保たれている環境では，常に血管腔と骨髄内の間を細胞が出入りしている．

　硬い石灰質に囲まれた骨組織の内部は，従来，生きたままでの観察が極めて困難であると考えられていたが，われわれは，組織深部の観察が可能な“二光子励起顕微鏡”を駆使して，生きた状態のマウスの骨組織内の細胞動態をリアルタイムで可視化するイメージング方法を確立した^1-4)．この技術を用いてわれわれは，in vivoにおける活性型ビタミンDの骨吸収抑制メカニズムを解明した³⁾．本稿では，これらの成果について概説する．

参考文献

1) Ishii M, Egen JG, Klauschen F, et al:Sphingosine-1-phosphate mobilizes osteoclast precursors and regulates bone homeostasis. Nature 458:524-528, 2009

2) Ishii M, Kikuta J, Shimazu Y, et al:Chemorepulsion by blood S1P regulates osteoclast precursor mobilization and bone remodeling in vivo. J Exp Med 207:2793-2798, 2010

3) Kikuta J, Kawamura S, Okiji F, et al:Sphingosine-1-phosphate-mediated osteoclast precursor monocyte migration is a critical point of control in antibone-resorptive action of active vitamin D. Proc Natl Acad Sci USA 110:7009-7013, 2013

4) Kikuta J, Wada Y, Kowada T, et al:Dynamic visualization of RANKL and Th17-mediated osteoclast function. J Clin Invest 123:866-873, 2013

5) Simmons S, Ishii M:Sphingosine-1-phosphate:a master regulator of lymphocyte egress and immunity. Arch Immunol Ther Exp 62:103-115, 2014

6) Suda T, Takahashi F, Takahashi N:Bone effects of vitamin D - Discrepancies between in vivo and in vitro studies. Arch Biochem Biophys 523:22-29, 2012

7) Yasuda H, Shima N, Nakagawa N, et al:Osteoclast differentiation factor is a ligand for osteoprotegerin/osteoclastogenesis-inhibitory factor and is identical to TRANCE/RANKL. Proc Natl Acad Sci USA 95:3597-3602, 1998