遺伝性侏儒症ラットを用いた成長ホルモン遺伝子上流域構造の内分泌生理学的解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11671092
• Research Institution: 宮崎医科大学
• Principal Investigator: 片上 秀喜 宮崎医科大学, 医学部, 講師 (50204417)
• Keywords: 遺伝性侏儒症ラット(dr) / ヒト成長ホルモン(GH) 遺伝子導入 / ラットGH遺伝子上流域1.7kbpの構造と機能解析 / 侏儒症drの遺伝子治療 / ラット血中の脈動的ヒトGH分泌 / ラット下垂体でのヒトGH遺伝子発現 / ヒトGHのみで成長するdr

Research Abstract

平成11年度でははまず、ラットGH (rGH) 遺伝子転写開始点上流域ー1.7kpb 遺伝子配列(PGGB) にヒト GH (hGH) 遺伝子を接合したキメラ遺伝子を SD ラットに遺伝子導入し(宮崎医科大学組み替えDNA 実験計画承認番号72号)、PGGB・hGH-SD-Tg を作出・系統維持に成功した(片上秀喜、成長科学協会研究助成、平成9年度、Endocrine J 46:S75-80, 1999)。当初の予定通り、平成11年度の設備備品である簡易 UV ゲル撮影装置を活用し、hGH 遺伝子が下垂体のみに発現していることをRT-PCR で明らかにした。そして、ラット血中の hGH は思春期の growth spurt に伴い増加することが明らかとなった。さらに、無麻酔 Tg において、右心房内に慢性的に留置したカテーテルより経時的連続採血を行い、血中 hGH、 r GH ならびに rPRL を同時に測定したところ、雄 Tg では hGH と rGH が同期し、雄 Tg では hGH と rPRL 分泌が同期するという性差を認めた(投稿中)。つぎに、dr 雄ラット(dr+/+)と上述の PGGB・hGH-SD-Tg を交配飼育し、まず、PGGB・hGH-SD/drーTg ヘテロ接合体ラット(+/-)を作出した。さらに、dr (+/+) と再度交配し、PGGB・hGH-drーTg ホモ接合体ラット(+/+)を得、その継代・飼育に成功した。ヒト GH のみで対照ラットと同様の成長を示す PGGB・hGHーdrーTg が予定年度より早く作出・継代・維持できた。その解析も平成11年度に取りかかることが出来た(日本内分泌学会学術集会 1999 年抄録、成長科学協会平成10年度研究年報 22:419ー425,1999)。その結果、平成12年度で達成予定であった実験が可能となり、hGH のみで対照の SD ラットと同様の成長を示すことが明らかとなった(Endocrine J, in press)。また、ラット血中の hGH 分泌は対照 SD ラットの rGH と同様に、脈動的で、分泌に雌雄差を認めた。(第72回日本内分泌学会学術総会。横浜、#135、 1999)。研究遂行上に生じた学術上の問題点は、ヒト GH (hGH) はラットなどの齧歯類に対してプロラクチン作用を有し、妊孕性の低下が報告されているが、本 PGGB・hGH-drーTg では、妊孕性は保たれ、継代・飼育が可能である。持続的にラット血中 hGH 濃度を高くすると妊孕性が低下する。本 PGGB・hGH-drーTg での hGH 分泌が脈動性を示したことより、hGH の投与様式により、視床下部 Dopamin ・LHRH 神経細胞機能が大きく影響される可能性が示唆された(日本内分泌学会学術総会、京都、2000年、発表予定)。

Research Products

• [Publications] 米川忠人、片上秀喜、松倉 茂: "ヒト成長ホルモン(hGH)分泌様式のラット性周期に及ぼす影響:トランジェニックラット(Tg)を用いての検討"第73回日本内分泌学会学術総会 演題、京都、2000年.
• [Publications] Tadao Yonekawa,Hideki Katakami,and Shigeru Matsukura.: "Recovery of Normal Growth in Sontaneous Dwarf Rats(dr) by Targeted Expression of the Human GH Transgene to the Pituitary Gland."Endcrine J,. (in press).
• [Publications] H.KATAKAMI,T.YONEKAWA,M.HIEABAYASHI^★,Y.USHIRODA.A.YUKI^★ and S.MATUKURA.: "RECOVERY OF NORMAL GROWTH IN SPOMTAMEOUS DWARF RATS (Dr) BY TARGETED EXPRESSION OF THE HUMAN GH TO THE PITUITARY GLAND."Abstrct of the 6th international Pituitary Congress. 31 (1999)
• [Publications] Tadao Yonekawa,Hideki Katakami,Masazumi Hirabayashi,Masatsugu Ueda,and Shigeru Matsukura.: "Functional expression of human growth hormone(hGH) transgene in the rat somatotroph."Endcrine J. 46S. 75-80 (1999)
• [Publications] 米川忠杜、片上秀喜。: "ラット成長ホルモン(GH)単独完全欠損に基づく遺伝性侏儒症ラット(dr)の下垂体にヒトGHを発現したトランスジェニックラット(hGH-drーTg)の作出とラットGH遺伝子転写開始点-1.7kbpの機能解析に関する研究。"平成10年度成長科学協会研究年報. 22. 419-425 (1999)