2020 Fiscal Year Research-status Report
明らかな骨量減少をきたすItpr1遺伝子トラップマウスの機能解析
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19K09577
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
山口 洋一朗 宮崎大学, 医学部, 助教 (70822005)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
帖佐 悦男 宮崎大学, 医学部, 教授 (00236837)
関本 朝久 宮崎大学, 医学部, 講師 (60305000) [Withdrawn]
田島 卓也 宮崎大学, 医学部, 講師 (80549056)
荒木 正健 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 准教授 (80271609)
荒木 喜美 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 教授 (90211705)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | オートファジー / アポトーシス / 骨粗鬆症 / 酸化ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は骨粗鬆症などのロコモティブシンドロームの病院・病態解析のために「可変型遺伝子トラップ法」により樹立した変異マウス系統を用いて、骨軟骨代謝に関与する新規遺伝子探索の効率的なスクリーニングを実施し、それらのトラップクローンデータをデータベース「Database for the Exchangeble Gene Trap Clones」(http://egtc.jp)に公開し、骨軟骨代謝に異常をきたすモデルマウスライブラリーを世界に先駆けて構築中である(平成23-25年度：科研費基盤研究(C):No23592220, 平成 26-28 年度:科研費基盤研究(C), No26462305, 2018-2020年度 年度:科研費基盤研究(C), No18K09035)。
そのライブラリーマウスの中で、骨軟骨スクリーニングにより明らかな骨量減少、骨強度低下、骨軟骨組織異常を示す骨表現型を呈する骨代謝異常マウスとして Itpr1 (Inositol1,4,5-triphosphate receptor type 1)欠損マウスを作製した。Itpr1はオートファジー・アポトーシス関連遺伝子として報告されており、解析のため野生型及びItpr1欠損マウスの初代細胞培養の確立し、オートファジー・アポトーシス解析を行っている。これらの経路を介して骨芽・破骨細胞における細胞死に関与している可能性がある。これと並行して酸化ストレスに関連した機序も関与していると考え、解析を行っている。また、アポトーシス関連因子としてFas/FasL、Bcl-2/Baxの発現動態や培養細胞・組織切片のTUNEL法などでの解析を行う。細胞内Ca2+の動態がItpr1欠損マウスにおいてオートファジーを惹起していると考え、蛍光免疫染色やフローサイトメトリーなどでの解析も実施している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究は概ね問題なく進んでいるが、可変型遺伝子トラップ法で作製したマウスの骨表現型異常に関しての詳細な解析を再実験しており、低週齢マウスにおける骨強度の低下を当初とは別の側面から実証するための解析を実施している。継代によりサンプルマウスの骨強度にばらつきが認められてきたため、ノックアウトマウスの再作製が必要となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
酸化ストレス、アポトーシス、オートファジーの観点から解析を行っていく予定である。リアルタイムPCRの結果を踏まえ、マイクロアレイ、蛍光免疫染色や電子顕微鏡を用いたアポトーシス小体・オートファゴゾームの存在証明など骨強度低下の原因として骨芽細胞や破骨細胞でのアポトーシス・オートファジーが存在する確証を得るため、予備実験を含め細胞・生体における解析を継続していく。この解析により今後の新規骨粗鬆症治療薬開発に貢献できると考えている。
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