新しい自然発症糖尿病ラット(SDT)における原因遺伝子の遺伝学的解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10480236
• 研究機関: 東京医科大学
• 研究代表者: 米田 嘉重郎 東京医科大学, 医学部, 助教授 (90074533)
• 研究分担者: 金澤 康徳 自治医科大学, 医学部, 教授 (10010399) ; 田中 彰彦 東京医科大学, 医学部, 助手 (40287149) ; 金沢 真雄 東京医科大学, 医学部, 講師 (10147184)
• キーワード: 2型糖尿病 / ラット / 原因遺伝子マッピング / 連鎖解析 / マイクロサテライト

研究概要

研究の目的:現在、糖尿病のモデル動物を用いて、糖尿病形質(病態)の遺伝学的解析が盛んに行われている。しかし、多くの原因遺伝子が関与し多様な病態を示すヒト糖尿病のすべてに対応できるだけのモデル動物は開発されていない。ごく最近、2型糖尿病を自然発症するラットの近交系SDT系統が、鳥居薬品研究所で確立された。この系統の主な特徴として、(1)雄では100%(15-30週令)発症するが、雌では約30%(2)雌雄ともに非肥満(3)発症後には膵β細胞数の著明な減少(4)発症後の全個体に白内障、などが認められる。これらの特徴から、SDTラットの糖尿病は新しいタイプであり、複数の原因遺伝子の関与が推察される。
本研究はSDTラットにおける原因遺伝子を、連鎖解析によりラット染色体上へマッピングすることを第一目的とした。さらに、マッピングされた原因遺伝子に関して、ヒト・ラット間の比較遺伝子地図を作製することを第二の目的とした。本年度は原因遺伝子の連鎖解析を行うことを目的とした。
これまでに得られた研究実績は下記の通りである。
1.連鎖解析のための戻し交配分離個体(N2)の作出と糖尿病病態の解析:これまでに作出した436個体(雄:322,雌:114)のN2について、経口糖負荷試験を行い雄では7.76%発症することを確認した。さらに糖尿病病態を詳細に解析するため、雄322個体の膵について、抗インスリン抗体(β細胞)と抗non-β抗体(抗グルカゴン、抗ソマトスタチンおよび抗PP抗体の混合)を用いた二重染色と、特殊染色(繊維化)の標本を作製した。現在、それらの詳細を検討するため、二次元画像解析を行なっている。
2.連鎖解析のための遺伝子型判定:
戻し交配分離個体(N2)のうち、全ての雄からゲノムDNAを抽出して、ラットの各染色体に分布する307個の多型マーカーについて、それぞれの遺伝子型の判定がほぼ完了した。マーカー間の遺伝子的距離が平均で4.9cMと推定され、連鎖解析には十分なマーカーと考えられる。
3.連鎖解析:
現在、戻し交配分離個体(N2)それぞれについて、糖尿病病態と多型マーカーのタイピング結果を基に連鎖解析を順次進めている。これまでの成績から、ラット第1染色体のアルビノ遺伝子座近傍のマーカーと強い連鎖が認められている。このことは、原因遺伝子の一つがアルビノ遺伝子座近傍に存在することを強く示唆している。

研究成果

• [文献書誌] M.Namae,Y.Mori,K.Yasuda,T.Kadowaki,Y.Kanazawa,K.Komeda: "New Method for Genotyping the Mouse Lep^<06> Mutation,Using a Polymerase Chain Reaction Assay"Laboratory Animal Science. 48・1. 103-104 (1998)
• [文献書誌] K.Komeda,M.Noda,K.Terao N.Kuzuya,M.Kanazawa,Y.Kanazawa: "Establishment of Two Substrains,Diabetes-Prone and Non-Diabetic,from Long-Evans Tokushima Lean (LETL) Rats"Endocrine Journal. 45・6. 737-744 (1998)
• [文献書誌] N.Kubota,Y.Terauchi,H.Miki,H.Tamemoto,T.Yamauchi,K.Komeda: "PPARγ Mediates High-Fat Diet-Induced Adipocyte Hypertrophy and Insulin Resistance"Molecular Cell. 4. 597-609 (1999)
• [文献書誌] M.Shinohara,T.Masuyama,T.Shoda,T.Takahashi,Y.Katsuda,K.Komeda: "A New Spontaneously Diabetic Non-obese Torii Rat Strain with Severe Ocular Complications"Int.J.Experimental Diabetes Research. (in press). (2000)
• [文献書誌] T.Masuyama,J.Ishibiki,T.Awata,M.Noda,Y.Kanazawa,K.Komeda: "An improved genetic linkage map of the rat chromosome 20"Comparative Medicine. (in press). (2000)