新しい緑内障動物モデルの確立と網膜神経節細胞の慢性細胞死の分子機構解析

• Project/Area Number: 12877275
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Ophthalmology
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 吉村 長久 信州大学, 医学部, 教授 (70211662)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒岩 さち子 信州大学, 医学部・附属病院, 助手 (60313863) ; 太田 浩一 信州大学, 医学部, 講師 (70262730) ; 青山 俊文 信州大学, 医学部, 教授 (50231105)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2001: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2000: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: PPARα遺伝子 / アポトーシス / ノックアウトマウス / TUNEL法 / ミトコンドリア / 免疫組織化学 / エタノール / PPARα遺伝子ノックアウトマウス

Research Abstract

脂質代謝酵素の発現を制御するperoxisome proliferator activated receptor alpha(PPARa)遺伝子のノックアウトマウスにエタノールを長期投与することによる網膜神経細胞および網膜機能に与える影響について検討し、慢性的網膜障害モデルの確立を試みた。
ノックアウトマウスおよび正常マウスに4.0%エタノール食を長期的に摂取させ6ヶ月後に眼球を摘出・固定し、その網膜の光学顕微鏡観察用のパラフィン切片と電子顕微鏡観察用切片を作成した。HE染色による切片では両者において大きな違いはみられなかった。そこでTUNEL法(Gavrieli et al.J.C.B.1992)およびPI染色法を用いて、アポトーシスを起こしている細胞の検索を行った。神経節細胞層と網膜内層の一部にTUNEL弱陽性細胞が見られたが、核のクロマチン凝集によるPI濃染はみられなかった。網膜外層にはTUNEL陽性細胞はみられなかった。ノックアウトマウスおよび正常マウスで同様の変化がみられたがノックアウトマウスにおいてやや強い陽性細胞がみられた。
また、電子顕微鏡にて同様のサンプルの網膜を観察したところノックアウトマウスおよび正常マウスで視細胞内節のミトコンドリアの膨化がみられ、この変化はノックアウトマウスにおいてより顕著に見られた。エタノール投与前の正常マウスとノックアウトマウスで同部位を比較してみるとノックアウトマウスのみにミトコンドリアの膨化がみられた。このことからエタノールによって網膜障害は誘起されるがノックアウトマウスは元来ミトコンドリアの形態・機能異常がありエタノール投与によってその異常が増強されるものと考えられた。ノックアウトマウスと正常マウスの網膜電位図(ERG)を測定してその視機能を比較検討した。両者に有意な視機能の相違はみられなかった。
以上の結果より、PPARaノックアウトマウスにおけるエタノール長期投与による網膜障害は当初の予想に反し、視機能への影響がさほど大きくなく、緑内障のモデル実験系に適さないことが明らかとなった。