高血糖曝露により生じる胎児の左右軸形態異常に関する分子機構の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07880
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 北島 桂子 九州大学, 医学研究院, 助教 (00332784)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 左右軸 / Wntシグナル / マウス初期胚

Outline of Annual Research Achievements

ストレプトゾトシンを腹腔内投与することにより糖尿病を誘発した母体から得られた胎児に発生遅延、頭部・体節形成異常が観察された。また母体の血糖値と心臓の左右形態異常の頻度、側板中胚葉でのPitx2の発現パターンの間に相関性が見られた。
一方、マウスのlate head fold期の胚を高濃度のグルコース添加条件で全胚培養を行ったところ、コントロール培地と比較して高グルコース培地では多くの胚で左右非対称性が崩壊していた。これらの個体では側板中胚葉におけるNodalとPitx2の発現の左右非対称性がランダマイズしていることを明らかにした。また左右軸決定の初期ステップである原始結節のクラウン細胞でのNodal、Cerl2の発現が、高グルコース培地で培養した胚では低下しており、この要因がノードにおける活性型NOTCH(NICD)の減弱によることを見出した。
またWnt3aのシス解析で特定した2ヶ所の原条エンハンサーの一つにCRISPR/Cas9で変異を導入したマウスを作出し、8.5日胚の原条におけるWnt3aの発現の低下を確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ストレプトゾトシンで誘発した糖尿病母体に給餌制限を行い、心臓形態の異常、側板中胚葉でのPitx2の発現パターンを詳細に検討しているが、餌のロット毎に栄養成分が大きく異なり、安定した実験結果が得られない。
レチノイン酸シグナルを反映するレポーターマウスの作出を行なったが、供与されたプラスミドベクターとその配列情報に誤りがあり、未だレポーターマウスが得られておらず、作出を継続している。

Strategy for Future Research Activity

餌の各ロットの栄養成分を解析して、マウスへの給餌コントロールを行うとともに、全胚培養で培地にレチノイン酸を添加して胚の左右軸異常への影響を確認する。
レチノイン酸シグナルレポーターマウスを作出し、ストレプトゾトシン投与により糖尿病を誘発して胚のレチノイン酸シグナルの変動を観察する。

Causes of Carryover

初年度は当研究室で既に保有している機械で解析することが可能であったため、新たな機材を購入せずに実験を遂行した。
また予算の多くを占める予定の動物購入費に関しても、初年度については当研究室で飼育しているマウスを用いた解析が多かったため、初年度の予算は次年度に持ちこすこととなった。