2005 Fiscal Year Annual Research Report
遺伝子改変モデル動物を用いた慢性閉塞性肺疾患の病態と喫煙感受性の分子機構の解明
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16590734
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
須賀 達夫 群馬大学, 医学部, 助手 (50334115)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉林 正彦 群馬大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (00215047)
永井 良三 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60207975)
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| Keywords | COPDモデル動物 / klotho遺伝子 / klotho遺伝子変異マウス / 肺気腫 |
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| Research Abstract |
COPDモデル動物のレスキュー実験
これまでの研究から、klotho遺伝子ホモ欠損(KL-/-)マウスは4週齢になると肺気腫を自然発症することが明らかとなっている。KL-/-マウスに外因性のklotho遺伝子を導入し、その発現を調節することによって表現型がどのように変化するかを解析することにより、本遺伝子がCOPDの発症に与える影響を検討した。
外因性klotho遺伝子は、メタロチオネイン-Iプロモーターにマウスklotho cDNAを結合し、これをマウス受精卵にマイクロインジェクションすることにより導入した。最終的に内因性klotho遺伝子をホモ欠損し、かつ外因性klotho遺伝子を有するマウスの系統(transgenic KL-/-)を作製した。このマウスに25mM ZnSO4溶液を経口投与することにより、外因性klotho遺伝子が発現することを確認した。
(1)「肺気腫未発症KL-/-マウスにklotho遺伝子を発現することによる肺気腫発症予防効果」3週齢のtransgenic KL-/-マウスにZnSO4溶液を8週間投与し外因性klotho遺伝子を発現させた。11週齢で肺組織を解析すると、肺気腫は発症していなかった。
(2)「klotho遺伝子の発現を途絶することによる本遺伝子の肺気腫発症予防効果」transgenic KL-/-マウスに5週齢から11週齢までZnSO4溶液を投与した。投与中止後8週および16週後に肺組織の形態を観察した。中止後8週では中止前と比較して肺胞の破壊が強く、肺気腫が重症化していた。中止後16週齢ではその傾向がさらに強く、より高度な肺気腫を生じていた。
(3)「肺気腫を発症したKL-/-マウスにklotho遺伝子を導入することによる肺気腫治療効果」すでに肺気腫を発症している5および8週齢のtransgenic KL-/-マウスにZnSO4溶液を投与し外因性klotho遺伝子を発現させた。11週齢で肺組織を検討すると、ZnSO4溶液非投与と比較してマウス肺気腫が軽減していた。
以上のように、klotho遺伝子の継続的な発現が肺気腫の発症予防には不可欠であるだけでなく、すでに発症した肺気腫の治療にも有用であることが明らかとなった。
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