| 研究課題/領域番号 |
21H03603
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63030:化学物質影響関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2021) |
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研究代表者 |
中村 純 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 客員研究員 (90804518)
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| 研究分担者 |
岡田 利也 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 教授 (00169111)
井澤 武史 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 准教授 (20580369)
片平 じゅん 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 准教授 (30263312)
川西 優喜 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (70332963)
中島 崇行 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 准教授 (30333644)
佐々木 光穂 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 創薬資源研究支援センター, プロジェクト研究員 (20432536)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | ホルムアルデヒド / ALDH2 / ADH5 / M2FA / 付加体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ホルムアルデヒドは動物組織などを固定保存する試薬であり、吸入暴露によりヒトに癌を引き起こす物質としても知られている。一方、ヒトの体内の様々な代謝反応において相当量のホルムアルデヒドが産生されているが、その内因性のホルムアルデヒドの悪影響はほとんど理解されていない。われわれは、機能不全型アルデヒド脱水素酵素２であるALDH2*2アレルを持つ人に多く認められるアルコール非依存性の加齢性疾患が内因性ホルムアルデヒドの蓄積によるものではないかと考え、マウスモデルを用いそれを検証する。
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| 研究実績の概要 |
C57BL/6Nを背景に作製されたAldh2*2 ノックイン（KI）キメラマウスを大阪公立大学動物実験施設に導入し、その後C57BL/6Nマウスと交配させることでAldh2*2 KI/+ヘテロマウスを作製した。さらに、Aldh2*2 KI/+ヘテロマウス間の交配により出生したホモマウスも健康な状態で飼育、継代できることが明らかになった。
Aldh2*2マウスのAldh2活性を明らかにするため３種類のGenotype（Aldh2+/+; Aldh2 *2/+; Aldh2 *2/*2）のマウスから肝臓を採材し、ミトコンドリア分画のタンパク量を定量した。各Genotypeのマウスから得られたミトコンドリア分画のタンパク量当たりのアセトアルデヒド代謝能力をNADHの産生量をもとに評価したところ、Aldh2+/+に比べAldh2 *2/+およびAldh2 *2/*2マウスから得られたサンプルでは著しく代謝能が低下していることが明らかになった。このフェノタイプはヒトで認められるALDH2*2の特徴とよく類似しておりドミナントネガティブ効果が明らかに認められる結果となった。一方、マウスの成長を評価するため経時的な体重測定を実施したが野生型マウスとAldh2*2マウスはほぼ同程度の体重がみとめられた。
英国の国立マウス遺伝学施設のメアリー・ライオン・センター（MRC）とのMTA契約を行った後、Adh5機能不全マウス（C57BL/6N-Adh5<tm1a(EUCOMM)Wtsi>/H strain）の精子を購入た。その精子を用いC57BL/6N雌マウスに体外受精法を使い妊娠させ、ヘテロマウスを作製した。その後ヘテロ間の交配によりAdh5機能不全のホモマウスを作製した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初英国MRCからAdh5機能不全マウスを購入する予定であったがCOVID-19の流行により英国の動物施設の動物飼育および管理体制が長期にわたり滞ったことから一時本研究の2021年度の進捗が停滞した。しかしながら、研究方針を一部変更しMRCに冷凍保存されていたAdh5機能不全マウスの精子を購入し、その後順調に研究が進んでいる。また、Aldh2*2ノックインマウスに関する研究も順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
細胞培養液に加え動物の血液および組織中のホルムアルデヒドを高速液体クロマトグラフィー（HPLC）を用いて正確に定量できる簡易測定法を確立する。また、ADH5ノックアウト（KO)細胞、ALDH2 KO細胞、さらにADH5 KO/ALDH2 KO細胞を用い内因性および外因性ホルムアルデヒドの細胞毒性を明らかにする。加えて、ヒト型Aldh2機能不全マウスとAdh5機能不全マウスの交配を行うことによりヒトで認められるホルムアルデヒド代謝不全疾患の病態を再現しその機序を明らかにする。
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