2021 Fiscal Year Annual Research Report
Analyses of functional differentiation and interaction of RAMP1,2 and 3 applying the maternal Cas9-based multiple genome editing
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19K07477
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
桜井 敬之 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (80317825)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武井 則雄 北海道大学, 医学研究院, 助教 (50523461)
新藤 隆行 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (90345215)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | アドレノメデュリン / 受容体活性調節タンパク質 / RAMP / CRISPR/Cas9 / 多遺伝子同時改変 / 炎症性腸疾患 / 腸オルガノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アドレノメデュリン(AM)は、多彩な生理作用を有する生理活性ペプチドである。AMシグナルはその受容体に結合する受容体活性調節タンパク質のRAMP1、2、3で制御されていると考えられているが、詳細は不明である。本研究では、複数同時ゲノム編集という申請者が独自開発した技術によりRAMP1、2、3に変異を併せ持つマウスを体系的に作製する。このマウス群での炎症性腸疾患病態モデルの解析、腸オルガノイドや、マクロファージを用いた検討によりRAMP群の病態生理学的意義の解明を目指した。
先ず、一連のRAMP遺伝子変異マウス群の作製に成功し、実験に向け交配繁殖を進めた。これらマウスは病理生理学的な異常は認められなかった。これらマウスの3%DSS誘発腸炎モデルにおける腸炎症病態の重症度の解析を実施した。そして、RAMP1、3に変異を持つ一連のマウスそれぞれから大腸オルガノイドを樹立し、それら由来の単層培養細胞を調整した。さらに、同マウス群それぞれから腹腔マクロファージを採材した。両細胞はAM、RAMP1、2、3 mRNAを発現 (RAMP2発現は両細胞とも微量)していた。そして、これら細胞でのLPSなど炎症刺激やAM添加での炎症マーカーや炎症メディエターの応答性を検討した。この一連の結果から、主にRAMP1、3が腸炎に関与する事と、 RAMP1とRAMP3発現様の連環性を観察した。炎症反応に対してRAMP1介在シグナルは抑制に、RAMP3介在シグナルは亢進に寄与する可能性が示唆された。
本研究から腸上皮およびマクロファージ細胞でのRAMP1/RAMP3シグナルが同時性かつ相反的に炎症シグナルに寄与しDSS誘発大腸炎に関与していることを初めて明らかとした。正常時、これら細胞でRAMP1/RAMP3介在シグナルは、その相互調節によりアラート刺激に対応する働きを担っていると示唆された。
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