Roles of aquaporin9 in diabetic retinal neurodegeneration

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09698
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 楠原 仙太郎 神戸大学, 医学研究科, 講師 (40437463)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 淺原 俊一郎 神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (00570342) ; 橘 吉寿 神戸大学, 医学研究科, 准教授 (50373197)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 糖尿病網膜症 / アクアポリン９ / マウス / in vivoイメージング

Outline of Annual Research Achievements

1.研究内容:遺伝子改変糖尿病マウスを安定的に得るためにInsCre;Pdkflox/+マウスとPdkflox/floxマウスを用いた体外受精を行い凍結受精卵を作成した。このことによって、任意の時期にInsCre;Pdkflox/flox（糖尿病マウス）およびPdkflox/floxマウス（コントロールマウス）を得ることができるようになった。遺伝子改変マウスCx3cr1-GFPマウス（ミクログリア標識）およびアデノ随伴ウイルス（アストロサイト、網膜神経節細胞）による標識を適宜利用し、糖尿病マウスでの２光子顕微鏡による生体イメージングを行った。ミクログリアの動きおよび形態変化を定量化する方法につき複数のアルゴリズムをトライし、安定して評価できる系が確立されつつある。また、AQP9の糖尿病網膜神経変性における役割の解明を進めるために、InsCre;Pdkflox/flox;Aqp9-/-マウスおよびPdkflox/flox;Aqp9+/-マウス（コントロール）の安定供給に向けマウスの交配を続けていると同時にAqp9-/-マウスにストレプトゾトシンを投与し高血糖を誘発して解析を進めている。
2.研究の意義:多面的な神経保護作用を有する乳酸のトランスポーターであるAQP9は糖尿病早期における糖尿病網膜神経変性に関与している可能性が高い。慢性炎症の際に早期から異常が認められるミクログリアの変化が２光子顕微鏡による生体イメージングで解析できていることから、この研究を続けることによって糖尿病網膜におけるAQP9の役割が明らかになるものと思われる。
3. 研究の重要性:本研究によって糖尿病早期におけるAQP9の役割が明らかになれば、乳酸をターゲットにした糖尿病網膜症への早期介入への道筋が示されることになり将来の失明予防に大いに貢献できると考える。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

糖尿病マウスを用いた実験はマウスの交配に時間を要することが予測できていたことから、本年は個々の解析よりも凍結受精卵の作成によるマウス安定供給を優先することにした。また、糖尿病マウス網膜における２光子顕微鏡を用いたin vivoイメージングによって予備的な結果が得られている。３年間での研究計画の中では、おおむね順調に実験が進んでいるものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

凍結受精卵の作成が進み実験に使用するマウス安定供給に目処がついたことと糖尿病マウスにおける２光子顕微鏡を用いたin vivoイメージングでの結果が出始めていることから、当初の研究計画にあった遺伝子改変マウスでの表現型の解析を進める予定である。

Causes of Carryover

年度末における共通機器の使用予定に変更があったことから次年度使用額が生じることとなった。次年度使用分については共通機器の使用にあてることを考えている。