2023 Fiscal Year Annual Research Report
視覚再生網膜のレチナール供給機構の解明と視機能の増強
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21K09713
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
田端 希多子 岩手大学, 理工学部, 特任准教授 (80714576)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富田 浩史 岩手大学, 理工学部, 教授 (40302088)
菅野 江里子 岩手大学, 理工学部, 准教授 (70375210)
尾崎 拓 岩手大学, 理工学部, 准教授 (70621069)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 眼生理学 / 遺伝子治療 / 網膜変性症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
チャネルロドプシンを恒常的に発現するトランスジェニックラット（ChR2-TG）は正常ラットに比較して網膜中レチナールの濃度はやや高い傾向にあり、視細胞変性を来した遺伝性視細胞変性ラットと、視機能の正常なラットに視細胞変性処置を施したものは、正常ラットの約半量であることがわかった。また、視細胞変性ラット網膜のRNA-seqを用いた発現遺伝子の網羅的解析により、当研究室で開発した改変型緑藻類ボルボックス由来チャネルロドプシン-1遺伝子(mVChR1)を発現させたラットと無処置ラットとを比較したところ、生来のロドプシンを持たないにも関わらず、レチナール(RAL)代謝経路に関わる遺伝子発現が増加していた。ミュラー細胞には多くのRAL関連酵素が存在することから、ChRを発現する神経節細胞へのRALの供給にミュラー細胞が介在する可能性が示唆された。
今年度は視細胞変性処置を施したChR2-TGラットと野生型ラットにmVChR1もしくはmCherryのみを硝子体内投与し、ビタミンA投与前と投与後の視覚誘発電位を比較した。これまでに、mVChR1投与ChR2-TGラット、つまり異なるチャネルロドプシン（ChR）を二種類持つラットはそれぞれ1種類ずつ有するラットに比べ、最大応答が低くなる傾向にあることを見出しており（論文発表済み）、その低下の要因のひとつは発色団が不足する可能性を提唱してきた。今回、２つの異なるChRを発現するラットにおいて、青色光、緑色光の高輝度刺激条件では、ビタミンA投与開始から7日後で投与前より有意に高い視覚誘発電位の応答が観察され、単独のChRの応答とは有意差が見られなかった。
以上の結果から、二種類のChRを有するラットでは、ChR機能発現に必須のビタミンAの不足によりChRの競合が生じ視覚誘発電位が低下し、ビタミンAの投与により機能が改善したと考えられた。
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[Journal Article] Evaluation of Local Retinal Function in Light-Damaged Rats Using Multifocal Electroretinograms and Multifocal Visual Evoked Potentials2023
Author(s)
Takita Y, Sugano E, Kitabayashi K, Tabata K, Saito A, Yokoyama T, Onoguchi R, Fukuda T, Ozaki T, Bai L, Tomita H.
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Journal Title
Int J Mol Sci.
Volume: 24(22)
Pages: 16433
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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