眼球伸長におけるFGF10と紫光Opsin5システムの機能解明
Project/Area Number |
20K21655
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
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Research Institution | Okayama University |
Principal Investigator |
大内 淑代 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (00253229)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 洋史 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (20423288)
佐藤 恵太 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (80725622)
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Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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Keywords | 眼球成長 / Fgf10 / 近視 / オプシン5 / Opn5 / 紫外光 / 眼球伸長 / FGF10 / 紫光 |
Outline of Research at the Start |
近視では、平行光線が眼の網膜より前側に焦点を結ぶため、遠方視にて像がぼけて見える。本研究では、眼が前後に長いために起こる「軸性近視」の起こるしくみを明らかにする。従来の研究から、遺伝因子と環境因子の両面において近視の原因が探索されてきた。近視性眼球成長には、PAX6やFGF10など眼の発生に必要な遺伝子が関わる。最近、紫光が眼球伸長を抑制して近視を防ぐことが発見された。紫光は、我々が同定したオプシン5により受容されシグナル伝達される。我々は、遺伝因子としてFGF10に、環境因子として紫光に着目し、眼球伸長における各因子の役割と相互関係について、ヒト細胞・組織と実験動物個体を用いて解明する。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、眼球が前後軸に伸長することが原因となる軸性近視の病態を解明するために、遺伝因子としてFGF10、環境因子として紫光とOpsin5、それぞれの役割に着目している。令和4年度は、Fgf10+/-(ヘテロ接合体機能喪失)マウスを用いた研究を主に進めた。Fgf10+/-成体マウスは、ハーダー腺 (HG)が萎縮するために眼球陥凹slit-eyeとドライアイをきたすが、角膜、水晶体、網膜に障害がないことが報告されている。マウスは生後約2週間で眼瞼が開き網膜形成が完成する。我々は当該年度の研究において、Fgf10+/-でマウスは開眼後まもなくの早期に、少なくとも片側性にslit-eyeを来たすことを見出した。経時的に形態学的解析および免疫組織化学を行ったところ、胎生19日(E19)において左右いずれかのHGの発生遅延が起こり、生後2週間までに左右いずれかのHGが萎縮するマウスの多いことが明らかになった。これまでマウス眼組織においてFgf10が遺伝子発現することが報告されているが、一細胞レベルの局在解析は示されていなかった。昨年度までに確立した高感度蛍光in situハイブリダイゼーション (ISH) 法により、E19マウスのHG周囲の間葉細胞および成体網膜の内顆粒層の一部の細胞にFgf10 mRNAシグナルを検出した。前者のFgf10発現細胞は、発生後期の眼球後部周囲の線維芽細胞(将来の強膜などの細胞)でもあり、眼球成長を調節することにFGF10が関与する可能性が示唆される。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度計画のFgf10発現低下マウスを用いた実験が順調に進展したため。ヒト組織の免疫組織化学実験は、利用できるOPN5抗体が有効に反応する条件の組織において、いかにヒト組織特有のバックグラウンドを除去するか検討している。
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Strategy for Future Research Activity |
Fgf10発現低下マウスを用いた実験およびヒト組織を用いたOPN5とFGF10の局在解析を引き続き行う。両分子遺伝子が発現する細胞の特徴を明らかにするための多重染色については、高感度蛍光I S H法と免疫組織化学との組み合わせや蛍光寿命の違いを利用できる顕微鏡による観察をも試み研究を推進する。
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Report
(3 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Toll signalling promotes blastema cell proliferation during cricket leg regeneration via insect macrophages2022
Author(s)
Tetsuya Bando, Misa Okumura, Yuki Bando, Marou Hagiwara, Yoshimasa Hamada, Yoshiyasu Ishimaru, Taro Mito, Eri Kawaguchi, Takeshi Inoue, Kiyokazu Agata, Sumihare Noji, Hideyo Ohuchi
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Journal Title
Development
Volume: 149(8)
Issue: 8
Pages: 1-14
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Fgf10-CRISPR mosaic mutants demonstrate the gene dose-related loss of the accessory lobe and decrease in the number of alveolar type 2 epithelial cells in mouse lung2020
Author(s)
Habuta, M., Yasue, A., Suzuki, K. I. T., Fujita, H., Sato, K., Kono, H., Takayama, A., Bando, T., Miyaishi, S., Oyadomari, S., Tanaka, E. & Ohuchi, H.
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Journal Title
PloS one
Volume: 15
Issue: 10
Pages: e0240333-e0240333
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Fgf10-CRISPR mosaic mutants demonstrate the gene dose-related loss of the accessory lobe and decrease in the number of alveolar type 2 epithelial cells in mouse lung2020
Author(s)
Munenori Habuta, Akihiro Yasue, Ken-ichi T. Suzuki, Hirofumi Fujita, Keita Sato, Hitomi Kono, Ayuko Takayama, Tetsuya Bando, Satoru Miyaishi, Seiichi Oyadomari, Eiji Tanaka, ○Hideyo Ohuchi
Organizer
第43回日本分子生物学会年会
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