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2012 Fiscal Year Research-status Report

Sox17へテロ不全マウスの新生児肝炎疾患モデル動物としての応用

Research Project

Project/Area Number 24500485
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

金井 正美  東京医科歯科大学, 実験動物センター, 教授 (70321883)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords肝炎 / Sox17 / 先天性疾患
Research Abstract

Sox17遺伝子は細胞の上皮化、管腔形成に必須であることが知られている。我々の作出したSox17ノックアウト個体は胎生致死で、内胚葉発生に必須であることをすでに発表している。そこで、その遺伝子背景をC57BL/6マウスに置換したところ、得られた個体は新生児肝炎の症状を呈した。原因追求のため胎生後期の胎児を観察したところ、Sox17内在性発現が胆嚢と胆管上皮に認められ、95%の個体で生後致死を呈した。また、そのうちの62.5%のヘテロ変異体では17.5 日胚 (55/88)で、様々な程度の肝臓周辺部の変性が認められた。この変性部位では肝臓細胞の成熟マーカーであるPAS染色は陰性を示し、16.5-17日胚から始めて病変を呈し、急激に悪化することで肝臓重量も著しく低下した。また、胎生肝臓は肝臓細胞、血管内皮、血球細胞から成るが、全ての形態、分化能は正常であった。ただし、胆嚢領域の形成不全 (DBAレクチントレース)と細胞増殖(BrdU取り込み能)低下が観察され、変性部分の肝臓細胞ではERストレスマーカーであるGRP78が陽性、電顕レベルでのバルーン化変性が観察された。以上の結果から、Sox17が器官形成後期に胆嚢と胆管形成に量依存的な機能を有することが明らかとなった。先天性新生児肝炎の20%はウイルス感染によるものであるが、それ以外の80%の発症機序については不明であり、その解明と治療法の検討が待たれている。本例を詳細に検討することで、新生児肝炎の原因追及に大きく貢献出来るものと期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

平成24年の研究計画としては、実験1)胆管系の形成、発達過程における時空間的なSox17の発現パターンの解析 実験2)Sox17欠損胚における肝臓、胆管、膵臓の初期発生の表現系の解析を挙げていた。Sox17ヘテロ個体は129/SvJからC57BL/6の5世代目のバッククロスで90%の生後致死が観察されるが、全身病理所見では、器官形成後期に肝臓周辺と胆嚢に変成が確認された。胎生16.5-17日齢で肝臓周辺部の肝臓細胞はPAS(成熟正常肝臓細胞は陽性)が陰性で、肝臓重量も著しく現象した。DABレクチンwhole stainingで胆嚢領域の脆弱化も観察され、各種マーカー(Foxl1, Hnf6, Hes1,Hhex, Lgr4)のプロファイリングから、Sox17へテロ変異個体はtissue-autonomousな変性があり、その結果、肝炎様の病変を呈する可能性が示唆された。

Strategy for Future Research Activity

本申請は、単なるSOX17因子の胆管形成領域における分子関与を観察するのみでは無く、器官形成期プロセスにおける肝臓、膵臓の発生、発達に関わる胆管系の役割について新たな知見を得る。Sox17遺伝子がC57BL/6遺伝背景において、SOX9(屈曲肢異形成症)、SOX10(Hirschsprung症候群、巨大結腸症)と同様に、バプロ不全により胆管形成異常を伴う新生児急性肝炎のモデルマウスとして世界初に開発することを目指す。また、医学、実験動物学領域において、Sox17遺伝子は新生児の胆管形成異常と肝臓の炎症の原因遺伝子候補でもあり、本課題により、今度、先天性疾患克服への基盤開発に繋がるものである。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成25年度の実験計画;1) 前腸領域を含む肝臓、胆嚢、胆管、膵臓原基(9.5日齢胚)の器官培養法を用いたSox17欠損胚の発生、発達能;Sox17欠損胚のorgan cultureを確立し、レトロもしくはレンチウイルスを用いて強制発現によるrecsure実験を行う。
2) TRECK(toxin recepter-mediated cell knock out)法を用いた、内胚葉再構築の可視化;Sox17-GFPもしくはSox17-Cheery knock in マウスとジフテリア毒素を用いて、特異的細胞死を引き起こす方法を用いて膵臓と肝臓特異的細胞死を引き起こし、その再生過程を観察する。

  • Research Products

    (20 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Sox17 haploinsufficiency results in perinatal biliary atresia and hepatitis in C57BL/6 background mice.2013

    • Author(s)
      Uemura M, 間11名, Kanai-Azuma M, 以下1名
    • Journal Title

      Development.

      Volume: 140 Pages: 639-648

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamics of GFRα1-positive spermatogonia at the early stages of colonization in the recipient testes of W/Wν male mice.2012

    • Author(s)
      Nagai R, 間5名, Kanai-Azuma M, 以下3名
    • Journal Title

      Dev Dyn.

      Volume: 241 Pages: 1374-1384

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gut endoderm is involved in the transfer of left-right asymmetry from the node to the lateral plate mesoderm in the mouse embryo.2012

    • Author(s)
      Saund RS, Kanai-Azuma M, 以下3名
    • Journal Title

      Development.

      Volume: 139 Pages: 2426-2435

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Expression of matrix metalloproteinases 2 and 9 and tissue inhibitors of matrix metalloproteinases 2 and 1 in the glomeruli of human glomerular diseases: the results of studies using immunofluorescence, in situ hybridization, and immunoelectron microscopy.2012

    • Author(s)
      Sekiuchi M, 間2名, Kanai-Azuma M, 以下3名
    • Journal Title

      Clin Exp Nephrol.

      Volume: 16 Pages: 863-874

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マウス胎生期 AGM領域に存在する血液細胞塊の長期造血再建能はSox17の強制発現により維持される2012

    • Author(s)
      信久幾夫, 間6名, 金井正美, 以下2名
    • Organizer
      第35回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      20121211-20121214
  • [Presentation] Haploinsufficiency of Sox17 causes billary atresia and perinatal hepatitis in C57BL/6 mice.2012

    • Author(s)
      Masami Kanai-Azuma, Yoshiakira Kanai
    • Organizer
      Hong Kong Society for Development Biology Symposium
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      20121126-20121127
  • [Presentation] Visualization of Spermatogonial Stem Cells during Early Colonization in the Recipient Testes.2012

    • Author(s)
      Naoki Tsunekawa, 間6名, Masami Kanai-Azuma, 以下2名
    • Organizer
      he 4th Congress of the Asian Association of Veterinary Anatomists (4th AAVA)
    • Place of Presentation
      Thailand.
    • Year and Date
      20121024-20121026
  • [Presentation] 器官培養法を用いた胆嚢形成機序の解明2012

    • Author(s)
      小澤秋沙, 間4名, 金井正美, 以下2名
    • Organizer
      第154回日本獣医学会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      20120915-20120915
  • [Presentation] マウスの精巣-精巣上体移植法による恒常的な精子産生誘導および産仔作出の試み2012

    • Author(s)
      張替香生子, 間2名, 金井正美, 以下3名
    • Organizer
      第105回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      20120905-20120908
  • [Presentation] Sox17変異マウスハプロ不全と新生児肝炎モデル2012

    • Author(s)
      金井正美
    • Organizer
      第26回モロシヌス研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20120615-20120616
  • [Presentation] 精巣皮下移植法の改良による高効率な精子産生および産仔の試み2012

    • Author(s)
      相山好美, 間1名, 金井正美, 以下3名
    • Organizer
      第26回モロシヌス研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20120615-20120616
  • [Presentation] W/Wvマウス精細管に移植された精原幹細胞の初期定着動態2012

    • Author(s)
      恒川直樹, 間6名, 金井正美, 以下2名
    • Organizer
      第26回モロシヌス研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20120615-20120616
  • [Presentation] マウスGDNF遺伝子のマウス生殖腺由来細胞におけるプロモーター解析2012

    • Author(s)
      北角理麻, 間5名, 金井正美, 以下2名
    • Organizer
      第26回モロシヌス研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20120615-20120616
  • [Presentation] マウス卵巣における性の可塑性と分化について2012

    • Author(s)
      張替香生子, 間3名, 金井正美, 以下2名
    • Organizer
      第26回モロシヌス研究会
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      20120615-20120616
  • [Presentation] Sox-F Proteins have roles in the Maintenance of Immature Phenotype of the Hematopoietic Cell Clusters in the Aorta- Gonad- Mesonephros Region of Mouse Embryo.2012

    • Author(s)
      Ikuo Nobuhisa, 間7名, Masami Kanai-Azuma, 以下3名
    • Organizer
      he 10th Annual Meeting of International Society for Stem Cells Research
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20120613-20120616
  • [Presentation] Dynamic changes in GDNF distribution and their direct interaction with GFRa1-positive spermatogonia in hamster testes.2012

    • Author(s)
      Takeshi Sato,間6名, Masami Kanai-Azuma, 以下4名
    • Organizer
      Joint Meeting of The 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Development Biologists & The 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20120528-20120531
  • [Presentation] Promoter analysis of the mouse GDNF gene in mouse gonadal cell lines.2012

    • Author(s)
      Rima Kitazawa, 間5名, Masami Kanai-Azuma, 以下2名
    • Organizer
      Joint Meeting of The 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Development Biologists & The 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20120528-20120531
  • [Presentation] マウスの皮下移植精巣での恒常的な精子産生系による産子作出の試み2012

    • Author(s)
      川澄みゆり、相山好美、金井克晃、金井正美
    • Organizer
      日本実験動物科学・技術 九州2012(第59回日本実験動物学会総会・第46回日本実験動物技術者協会総会)
    • Place of Presentation
      別府
    • Year and Date
      20120524-20130527
  • [Presentation] Influence of Luminal Fluid Flow on Dynamics of Spermatogenic Stem Cells in Mouse Testes2012

    • Author(s)
      Masami Kanai-Azuma, 以下3名
    • Organizer
      The 6th International Symposium of Vertebrate Sex Determination.,
    • Place of Presentation
      Hawaii(U.S.A.)
    • Year and Date
      20120423-20120427
  • [Presentation] Sox17変異マウスハプロ不全

    • Author(s)
      金井正美
    • Organizer
      第191回発生研セミナー
    • Place of Presentation
      熊本大学発生医学研究所
    • Invited

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Published: 2014-07-24  

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