2022 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of genetic factors act on heterogeneous pathology in microphthalmia using rat model
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19K06473
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
和田 健太 東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (20508113)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 欣亮 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, プロジェクトリーダー (20280787)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 小眼球ラット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 前年度に作製したCyp4v3ゲノム編集マウス（Cyp4v3#15）の胎児期における眼球発生を観察した結果、水晶体および網膜組織は正常に形成された。従って、Cyp4v3#15は眼球発達不全を引き起こさなかった。そのため、第16番染色体に検出されたnak遺伝子座における更なる変異スクリーニングを行った。その結果、我々はFat1に脊椎動物間で高度に保存されるアミノ酸残基の置換を引き起こすミスセンス変異を検出した。このミスセンス変異の効果を評価するため、NAKとBNとの間の戻し交配個体における無眼球と関連解析を行った結果、Fat1のミスセンス変異は両眼、左眼、および右眼の無眼球症の発症と有意に相関した。しかし、Fat1のノックアウトマウスはコロボーマ様の病態を示すのに対して、NAKは完全な眼球欠損を呈する。従って、我々はNAKの無眼球症がCyp4v3の欠失変異およびFat1のミスセンス変異を含む複数の遺伝子変異によって引き起こされると推測する。
2. 前年度に引き続き、本研究はNAKの眼球発生異常を引き起こす要因の特定を試みた。我々は前年度に、NAKの眼球発生不全が神経網膜前駆細胞の増殖不全に起因することを明らかにした。本年度はこれらに加えて網膜色素上皮マーカーであるMITFと、水晶体マーカーであるFOXE3およびCDH2の免疫組織染色を行った。その結果、MITFはNAKの網膜全体に局在した。これはNAKの網膜が網膜色素上皮のみから構成されることを確認した。この異常はMITFの局在は、神経網膜において産生されるVSX2がNAKの網膜において欠失したためだと推測された。加えて、FOXE3およびCDH2の免疫組織染色像は、NAKの水晶体上皮の増殖は正常であるものの、水晶体線維細胞は分化しなかった。これは、神経網膜の欠失により水晶体線維細胞の分化が誘導されないためと推測された。
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