骨代謝の調節におけるカルシトニンファミリーのペプチドと受容体の役割

「カルシトニンファミリー」は、カルシトニンと構造的類似性を共有するペプチドホルモンのグループであり、カルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP）、アミリン、アドレノメドリン、アドレノメドリン2（中間）を含むグループです。これらのホルモンは、異なる組織によって産生され、カルシトニンは甲状腺C細胞、主に神経組織でα、膵臓のベータ像細胞のアミリン、および多くの組織および細胞タイプのアドレノメドリンで産生されます。ペプチドの特定の骨効果はさまざまですが、骨はカルシトニンファミリーのすべてのペプチドの一般的な標的であると思われます。カルシトニンの投与は、主に破骨細胞による骨吸収の阻害を通じて、血清カルシウムレベルの急速な低下を生成します。in vitroおよび多くの動物実験モデルでは、アミリンとCGRPは破骨細胞活性と骨吸収の阻害にも効果的です。アミリン、アドレノメドリン、およびCGRPは、骨芽細胞系統の細胞にも影響を及ぼし、骨芽細胞の増殖を誘発し、骨形成を促進することができます。カルシトニンファミリーのペプチドの受容体は、カルシトニン受容体（CTR）またはカルシトニン受容体様受容体（CLR）のヘテロ二量体化により、受容体活性を修飾するタンパク質（RAMP）を形成します。これらのタンパク質の異なる組み合わせは、異なるリガンド特異性を備えた受容体を生成しますが、ある程度の交差反応性があり、受容体は通常、親和性が低いファミリーから他のリガンドを結合することができます。ヒト骨芽細胞の16のサンプルにおけるカルシトニンファミリーの受容体の発現の分析は、高レベルのCLRとRAMP1、低レベルのRAMP2、およびRAMP3またはCTRの発現なしを示しました。カルシトニン、アルファクグラプ、またはアミリン遺伝子を欠くノックアウト動物の骨表現型の最近の研究は、この実験システムでは骨のアミリンの主な生理学的役割は骨吸収の阻害であり、CGRPの阻害であり、骨形成の活性化であることが示されました。、骨の吸収に影響を与えることなく、骨形成を阻害しているように見えます。骨におけるカルシトニンペプチドの作用のメカニズムと、ヒトの骨生理学にとっての重要性を決定するには、さらなる調査が必要になります。

The 'calcitonin family' is a group of peptide hormones that share structural similarities with calcitonin, and includes calcitonin gene-related peptide (CGRP), amylin, adrenomedullin and adrenomedullin 2 (intermedin). These hormones are produced by different tissues, with calcitonin being produced in thyroid C cells, alphaCGRP predominantly in neural tissue, amylin in beta-islet cells of the pancreas and adrenomedullin in many tissues and cell types. Bone appears to be a common target for all the peptides of the calcitonin family, although the specific bone effects of the peptides vary. Administration of calcitonin produces rapid lowering of serum calcium levels, mainly through inhibition of bone resorption by osteoclasts. In vitro and in a number of animal experimental models, amylin and CGRP are also effective in inhibiting osteoclast activity and bone resorption. Amylin, adrenomedullin and CGRP can also affect cells of the osteoblast lineage, inducing osteoblast proliferation and promoting bone formation. Receptors for the peptides of the calcitonin family are formed by heterodimerization of the calcitonin receptor (CTR) or calcitonin receptor-like receptor (CLR) with receptor activity modifying proteins (RAMPs). Although the different combinations of these proteins create receptors with distinct ligand specificities, there is a degree of cross-reactivity and the receptors are able to bind other ligands from the family, usually with lower affinity. Analysis of the expression of the receptors for the calcitonin family in 16 samples of human osteoblasts showed high levels of CLR and RAMP1, low levels of RAMP2 and no expression of RAMP3 or CTR. Recent studies of the bone phenotype of knockout animals lacking the calcitonin, alphaCGRP or amylin gene indicated that in this experimental system the main physiological role of amylin in bone is the inhibition of bone resorption, that of CGRP is the activation of bone formation, while calcitonin, unexpectedly appears to be inhibiting bone formation without affecting bone resorption. Further investigations will be required to determine the mechanisms of action of calcitonin peptides in bone and their significance to human bone physiology.