2018 Fiscal Year Research-status Report
遺伝子間相互作用を再現したモデル動物での高脂肪食誘導性脂肪肝発症メカニズムの解明
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18K05532
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小林 美里 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (20456586)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脂肪肝 / 脂質代謝 / 疾患感受性遺伝子座 / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、遺伝子間相互作用を再現可能な脂肪肝候補遺伝子Iah1のノックアウト（KO)マウスでの脂肪肝形成の証明の準備に着手した。
高脂肪食により脂肪肝を呈するSMXA-5の遺伝的背景を持つChr.12コンソミックマウスにおいて、CRISPR/Cas9システムによりIah1遺伝子のゲノム編集を行って、Chr.12コンソミック-Iah1-KOマウス(12-Iah1-KO)を作製した。この胚操作については、連携研究者である大野博士、宮坂博士（名古屋大学大学院医学系研究科）にご協力いただいた。
結果、2ラインのKOマウス系統の樹立ができた。この2ラインは異なる変異を持つが、どちらも早期にフレームシフトによるストップコドンの出現を伴っており、mRNAレベルと短タンパク質レベルのいずれにおいてもその発現が欠損していることを確認した。
また、用いたゲノム編集用のガイドRNAによるIah1のターゲット以外の遺伝子配列に対するゲノム編集が起こっている確率が低いことをゲノムシークエンスにより確認した。
Chr.12コンソミックマウスは、脂肪肝抵抗性タイプのIah1遺伝子座を有しており、脂肪肝が抑制される系統である。しかし、このコンソミックにおいて、Iah1をノックアウトすると、コンソミックが有する他の遺伝子とIah1遺伝子との相互作用により、脂肪肝の抑制が解除されると予想した。そこで、コンソミックと樹立した２つのKOラインの表現型を比較することとした。現在、高脂肪食で12週間の飼育を行い、脂肪肝の形質、血中脂質の解析を進めているところである。
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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
予定していたゲノム編集によるChr.12コンソミックマウスにおけるIah1の遺伝子欠損マウスの作出に成功した。3ラインの樹立を目指したが、１つのラインについては繁殖が悪く、実験に用いることは出来なかった。しかし、2ラインについては、オフターゲット効果の検証、繁殖が可能であり、高脂肪食での飼育に取り組んでおり、順調である。
2ラインについても、マウス系統の維持としては問題がないものの、高脂肪食での飼育に適応しない個体がおり、成長に問題が生じる個体がある一定の頻度で出現している。
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| Strategy for Future Research Activity |
この研究で作出したKOマウスの表現型の解析から、Iah1遺伝子の欠損による脂肪肝への影響の有無を明らかにするために、当初の予定よりも実験に用いる個体数を増やし、成長不良な個体については除外する対応をとる予定である。
また、Iah1遺伝子の肝臓細胞および脂肪細胞における機能を明らかにするために、細胞株でCIRSPR/Cas9システムを用いたKO株を作製して、マウス個体での組織別の影響についてのデータを得る予定である。
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| Causes of Carryover |
細胞株でのCRISPR/Cas9システムによる遺伝子欠損株を作製するにあたり、ベクターの選定に時間がかかったため、支出が次年度にずれこんだため。
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