2016 Fiscal Year Research-status Report
疾患モデルフィッシュを用いたペルオキシソーム病発病因子の特定と治療法の開発
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16K09963
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
高島 茂雄 岐阜大学, 生命科学総合研究支援センター, 助教 (50537610)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ペルオキシソーム形成異常症 / ペルオキシソーム / 極長鎖脂肪酸 / プラズマローゲン / フィタン酸 / PEX遺伝子 / ゼブラフィッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトペルオキシソーム形成異常症の病態解明を目的として、疾患モデルフィッシュを用いた解析を行った。疾患モデルフィッシュはヒトで同疾患を引き起こす原因遺伝子の相同遺伝子(pex2)をゲノム編集技術により破壊したゼブラフィッシュを用いている。本年度は疾患モデルフィッシュで生じる肝臓の変異に着目して研究を進めた。疾患モデルフィッシュ（以後変異体）では胚発生１週間程度で肝臓の異常が観察され始める。胚発生過程における肝臓は通常透明度の高い組織として観察される。しかしながら変異体では肝臓の透明度が著しく低下し顕微鏡下では組織が濁って見えることがわかった。肝臓組織の濁りの原因を突き止めるために中性脂質を検出できるOil Red O試薬を使って染色を行ったとところ、変異体の肝臓では中性脂質が脂肪滴の形で蓄積し、いわゆる脂肪肝の状態になっていることが判明した。中性脂質の蓄積は過食によっても引き起こされることがわかっているが、卵黄のみの栄養で成長している胚発生の過程においての解析では変異体では90%以上の個体が脂肪肝になっていることが判明した。これに対して野生型では10%程度であったことからペルオキシソーム形成異常が脂肪肝を誘発していることが強く示唆された。
中性脂質の細胞内での蓄積には小胞体の機能異常が関わっていることが先行研究から示唆されている。そこで現在変異体における小胞体ストレス応答関連因子の発現量を野生型と比較し、小胞体ストレスが肝臓の表現型の原因である可能性を探っている。予備的ではあるが現在のところ小胞体ストレス因子の１つBiPが変異体で上昇しているという結果を得ている。
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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
これまでの実験でペルオキシソームのペルオキシソーム形成異常が肝臓細胞での中性脂質の蓄積を誘導し脂肪肝を生じさせることが判明した。さらにその表現型の出現に小胞体の機能不全が関わっている可能性を見出した。これはペルオキシソームの異常が他の細胞内小器官に影響を及ぼし、間接的に細胞を傷害している可能性を示している。ヒトペルオキシソーム形成異常症においては肝臓を含め様々な器官や組織で発生学的な異常を伴う症状が発症するが、その詳しいメカニズムはわかっていないことから、上記の成果は発症メカニズムの解明に向けての道筋を開くものであると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はペルオキシソームの形成異常が小胞体機能を阻害する可能性を明らかにするために小胞体ストレス応答関連因子の発現変動をリアルタイムPCRやマイクロアレイ解析、ウエスタンブロット法などによって調べていく予定である。また、ペルオキシソーム形成異常症患者で蓄積する極長鎖脂肪酸やフィタン酸が脂肪肝を引き起こす可能性を調べるためにこれらの物質を投与して影響を解析する予定である。
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| Causes of Carryover |
メーカーからのサンプル品で解析が進んだことによる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遺伝子発現解析を多く行う予定であり、そのための試薬類の購入費用とする。
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