サルコペニアモデル動物の確立を目標とした疾患モデル動物の病態解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K11780
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 祖父江 沙矢加 中部大学, 臨床検査技術教育・実習センター, 講師 (50513347)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 市原 正智 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (00314013) ; 後藤 亜由美 中部大学, 生命健康科学部, 助手 (20780969) ; 三井 伸二 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (80646505)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 疾患モデル動物

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、筋萎縮発症モデル動物における筋萎縮発症機序を明らかにし、加齢時のサルコペニア性筋萎縮と比較することでサルコペニアモデル動物として確立することができるか否かを検討することである。加齢に伴う筋量減少や筋力低下はサルコペニアとよばれ、高齢化に伴い今後発症者数は増加するとみられている。しかしながら現状ではサルコペニアの発症メカニズムや分子機序は特定されておらず、その鍵となる分子および機序の解明が急務である。申請者は、筋萎縮発症ラットの次世代シークエンス解析により核-細胞質間輸送因子における遺伝子変異が筋萎縮発症に関連するのではないかと推察される結果を得た。そこで、この遺伝子変異により発症する筋萎縮がサルコペニアにおける筋萎縮と同様の表現型を示すか否かを評価するためにノックインマウスの作製による検証を行う。
今年度は、2019年度に確立した条件を用いて目的遺伝子に一塩基置換を有するノックインマウスの作製を行った。一塩基置換をホモで有するものとヘテロで有するものを1匹ずつ得られたので、現在繁殖を行い今後の解析に必要な匹数を揃えている状況である。
また、ノックインマウスの表現型確認のために必要な基礎データとして必要な筋萎縮発症モデルラットの筋萎縮発症時期における骨格筋の筋線維の萎縮状況について、後肢筋肉の蛍光免疫染色を実施し速筋線維と遅筋線維の分布や面積比率について比較検討を行った。
2019年度に樹立したノックイン細胞株を用いて細胞内シグナル伝達に与える影響の検討を行ったが、アポトーシス関連因子の発現量が野生型においても非常に高くその後の解析に影響が出てきてしまうことが判明した。そこで、新たに筋萎縮発症モデルラット由来の細胞株における一塩基置換を野生型の塩基に修復した細胞株の樹立、またはアポトーシス関連因子の発現量が低い細胞株を用いての変異導入ノックイン細胞株の樹立を試みる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2019年度に産休・育休取得のため一時的に研究を中断したことで遅れていた研究については2020年度中に行うことができたが、2020年度新型コロナウイルス感染拡大の影響で実験動物の繁殖・飼育に制限が出たことから、2020年度に計画していたノックインマウスの表現型の確認までには至らなかった。

Strategy for Future Research Activity

樹立したノックインマウスの表現型の確認や運動機能解析を実施するため、現在匹数を増やすべく繁殖を行っている。
また、筋萎縮発症モデルラット由来の細胞株における一塩基置換を野生型の塩基に修復した細胞株については、シークエンスの確認ができ次第細胞内シグナル伝達に与える影響の検討に用いる。

Causes of Carryover

購入を予定していた細胞培養用シャーレの納入が大幅に遅れ2020年度内に納品されなかったため、2020年度の研究費に未使用額が生じた。次年度に納入される予定のため、2021年度に行う予定の研究計画と併せて実施する。