表皮バリア機能発達過程解析をモデルにしたオポッサム皮膚への遺伝子導入法の開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24500492
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 松崎 貴 島根大学, 生物資源科学部, 教授 (90241249)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 猪原 節之介 島根大学, その他部局等, 名誉教授 (90101295)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: レクチン / 蛍光タンパク質遺伝子 / 皮膚バリア機能 / オポッサム / 遺伝子導入 / リポソーム / 酵素処理 / 創傷治癒

Outline of Annual Research Achievements

平成２７年度は、オポッサム皮膚のバリア機能発達過程を指標するために、種々のレクチンの反応性を調べた結果、１２種類のレクチンが結合することが分かった。生後0日の表皮におけるPNA、ECAとSBAの染色性の違い、およびマウスの胎生１７日の皮膚peridermとの形態的類似性から、オポッサムでは出生直後はperidermで保護されているものと示唆された。真皮においてSBAは生後11日以降染色が弱くなったのに対し、PHA-E4は生後10日から強く染まるようになった。生後10日前後で創傷治癒様式が変化するとの報告があることから、糖鎖の変化が創傷治癒に影響する可能性が示唆された。
また、オポッサム皮膚への遺伝子導入においては、皮膚の豊富な細胞外基質成分によりDNAが標的細胞に接近できない問題を回避することを考えて、皮膚にまず極細注射針でcollagenase/dispase溶液を注入した後に、リポソームに結合させた蛍光タンパク質遺伝子の導入を試みた。その結果、collagenase/dispaseで処理した群は対照群に比べ、表皮における遺伝子導入細胞の占める面積が中央値で約３倍増加した。しかし、導入された細胞の割合は最大でも１％であり、残念ながら実用的なレベルには達しなかった。
前年度までの実験結果から、ヒトやマウスでよく用いられる手法では、オポッサム皮膚細胞の培養や遺伝子導入が難しいことがわかったため、培養細胞に遺伝子導入して移植する方法が使えないと考えられたが、酵素を用いて皮膚への直接遺伝子導入の効率を上げる可能性を見つけることができた。一方、これまで未熟な状態で生まれてくると考えられてきたオポッサム新生児でも早期にバリア機能を獲得していることがわかり、胎児型創傷治癒様式から成体型創傷治癒様式への移行に真皮の糖鎖発現パターンの変化が関わっている可能性を示すことができた。