銅代謝異常遺伝子をもつ糖尿病モデル動物を用いた糖尿病合併症における銅の役割の解明

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18500324
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 笠井 憲雪 東北大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60001947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡村 匡史 国立国際医療センター研究所, 感染症制御研究部, 室長 (00333790) ; 新矢 恭子 鳥取大学, 農学部, 助教授 (90374925)
• Keywords: 糖尿病 / モデル動物 / 銅代謝異常 / コンジェニックラット / 統合失調症 / プレパルスインヒビション / Atp7b遺伝子

Research Abstract

1.動物の準備
(1)糖尿病モデルラット・LEA/Sendaiラット:当施設で生産飼育した。
(2)銅代謝異常遺伝子を上記糖尿病ラットに導入したコンジェニックラット:LEA/Sendaiラット(糖尿病発症)にLECラットの変異Atp7b遺伝子を戻し交配(N13)により導入したLEA-LEC-Atp7bコンジェニックラット(Atp7b遺伝子欠損)を当施設で生産飼育した。
(3)正常コントロールラットLEラット:市販動物を購入し、必要月齢まで飼育した。
2.実験と結果及び考察
銅代謝異常糖尿病ラットであるLEA-LEC-Atp7bコンジェニックラットの糖尿病病態を糖尿病モデルLEA/Sendaiラットの病態と比較した。コンジェニックラットの血糖値を測定した。4、8、12、16、31と48週齢のオスラットに20%グルコースを経口投与し、0、30、60,90及び120分値を測定したが、各週齢ともに耐糖能異常は示したものの大きな差は無かった。
次に、これらのラットは非常に行動が活発であるため、上記3群のラットに行動解析実験を行った。まず、6〜7週齢時の自発運動量を測定したが、LEラットとは有意に高かったが、LEAラットとの間には差は無かった。オープンフィールド実験では開始30分間の次の行動、つまり行動距離、立ち上がり回数、立ち上がり時問はコンジェニックラットはLEラットより有意に少なかったが、LEAとの間には大きな差は無かった。一方、プレパルスインヒビション試験ではコンジェニックラットは他の2群よりも有意に抑制されていた。
以上の結果より、LEA-LEC-Atp7bコンジェニックラットは耐糖能がLEAラットよりも若干改善されているが、行動実験ではプレパルスインヒビション試験で有意に抑制されていることから、統合失調症の可能性がある。今後、耐糖能異常、統合失調症、Atp7b遺伝子欠損及び銅代謝異常とのかかわりを検討する。