《The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology》：The loss of Cldn12 and functional Trpv6 leads to compensatory upregulation of colonic Trpv5 and reduced bone mineral density
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钙稳态调控机制适应性研究：双敲除小鼠肠道TRPV5表达与骨代谢重塑。
Amanda Lima Deluque|潘婉玲|Deborah O’Neill|Milos Bogdanovic|Henrik Dimke|Michael R. Doschak|R Todd Alexander
加拿大阿尔伯塔大学医学院与牙科学院儿科系，埃德蒙顿，阿尔伯塔省
摘要
钙（Ca2?）的稳态由肠道、肾脏和骨骼的协同作用严格调控。钙的转运可以通过细胞旁途径或细胞跨途径进行，细胞旁途径依赖于紧密连接处特定Claudin蛋白（包括Claudin-12，CLDN12）的表达，而细胞跨途径则涉及通过TRPV6通道的顶端流入。尽管细胞旁途径或细胞跨途径的破坏会损害跨上皮的钙流动，但Claudin-12缺陷小鼠和Trpv6突变小鼠（Trpv6D541A/D541A）并未表现出之前报道的钙平衡异常，这可能是因为其中一个途径可以补偿另一个途径的缺陷。为了验证这一假设，我们构建了双基因敲除小鼠（DKO，Cldn12-/-/Trpv6D541A/D541A），并使用代谢笼平衡实验、定量实时PCR和微计算机断层扫描（Micro-CT）来评估钙的稳态。尽管缺乏这些关键的钙转运机制，DKO小鼠仍能维持正常的血钙水平。然而，PTH和骨化三醇的水平显著升高，肾中的Cyp27b1和Cyp24a1基因表达也升高，这与激素补偿机制一致。近端结肠和盲肠的钙调节基因表达发生了显著变化，包括钙缓冲蛋白S100g和基底外侧外排蛋白Atp2b1的上调。值得注意的是，原本不存在于肠道中的钙通道Trpv5在DKO小鼠的近端结肠和盲肠中变得可检测到，但在远端结肠或小肠中则没有。骨骼的微计算机断层扫描显示骨小梁体积和厚度减少，表明骨吸收增加作为次要的补偿机制。本研究强调了钙调节机制的适应性可塑性，并表明当上游的钙吸收机制受损时，Trpv5可能在近端结肠和盲肠中重新吸收钙。
部分内容摘录
引言
钙（Ca2?）是一种二价阳离子，对多种生理过程至关重要，包括肌肉收缩、神经传导、血液凝固和骨骼矿化[1]。钙的稳态通过肠道吸收、肾脏重吸收和骨骼吸收的协同作用得到严格调控。这些过程主要由激素调节，包括甲状旁腺激素（PTH）和1,25-二羟基维生素D?（骨化三醇）。
动物模型
所有动物实验均获得了阿尔伯塔大学健康科学动物护理和使用委员会（AUP00000213）的批准。Cldn12敲除小鼠是通过针对Cldn12基因第4外显子的同源重组生成的，其中整合了来自大肠杆菌的β-半乳糖苷酶编码序列。该基因位于第5号染色体上，包含四个外显子，编码序列仅存在于第4外显子中。
DKO小鼠没有低钙血症，但表现出激素补偿
离子化钙（iCa2?）水平在野生型（WT）和DKO小鼠之间没有显著差异（表1和图1a）。DKO小鼠在24小时内的尿钙排泄量增加，这一现象主要发生在雄性小鼠中（表3、图1b和补充图1b），但在钙排泄分数（FE??）方面没有差异（表4和图1c）。然而，DKO雄性和雌性小鼠与WT小鼠之间的尿钙排泄量存在显著差异（p = 0.001，Tukey检验）。
讨论
我们发现，尽管肠道中的细胞旁和细胞跨钙转运途径均受到破坏，Cldn12-/-/Trpv6D541A/D541A（DKO）小鼠的血液钙水平仍然正常。这可能是通过激素补偿实现的。最引人注目的发现是Trpv5在近端结肠和盲肠中的异位表达，这一现象此前尚未被报道。这表明在上游钙吸收机制受损时，近端大肠可能成为钙吸收的补偿部位。
资助信息
本研究得到了妇女和儿童健康研究所的支持，该研究所由Stollery儿童医院基金会资助；同时得到了加拿大自然科学与工程研究委员会的支持，资助对象为R.T.A.，他是加拿大肾脏上皮转运生理学领域的研究主席。
作者感谢南丹麦大学的Inger Nissen提供的专业技术支持。Henrik Dimke的实验室获得了杰出研究员基金的资助。
作者贡献声明
Milos Bogdanovic：撰写、审稿与编辑、数据可视化、实验设计、数据分析。Deborah O’Neill：撰写、审稿与编辑、方法学设计、实验设计。潘婉玲：撰写、审稿与编辑、方法学设计、实验设计。Amanda Lima Deluque：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、项目管理、实验设计、数据分析、概念构建。Michael R. Doschak：撰写、审稿与编辑、实验指导、方法学设计。Henrik Dimke：利益冲突声明
作者声明以下财务利益/个人关系可能被视为潜在的利益冲突：R. Todd Alexander表示获得了妇女和儿童健康研究所的财务支持；R. Todd Alexander还表示获得了加拿大自然科学与工程研究委员会的财务支持；Henrik Dimke表示获得了诺和诺德基金会的财务支持。
