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2014 年度 実施状況報告書

マウス胎児期低栄養により誘導される仔の発達障害様行動感受性遺伝子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 26430098
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

古瀬 民生  独立行政法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 開発研究員 (60392106)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードDOHaD / 胎児期低栄養 / マウスモデル / 発達障害
研究実績の概要

これまでの研究で、妊娠期に母獣が低タンパク食を与えられたマウスの仔(Low Protein (LP)群)は、離乳後に発達障害様の行動表現型とともに、脳において特徴的な遺伝子の発現パターンを示すことを明らかにしてきた。LP群の脳における発現アレイ解析おいて標準食群と比較して発現量が有意に低下・増大した遺伝子群に関し、The Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery (DAVID)(http://david.abcc.ncifcrf.gov/)と呼ばれる発現アレイデータのアノテーション情報の解析データベースを用いて重要な遺伝子パスウェイの特定を行った。また、プロモーター領域のメチル化に関しても網羅的な解析を行い、標準食群と比較して異なるパターンを示した遺伝子に関し、同様の機能アノテーションを行った。その結果、感覚伝達関連、特に嗅覚受容体遺伝子群のパスウェイに発現パターンの変化が見られた。また、転写調節遺伝子群のパスウェイにおいてもメチル化パターンの変化が見られた。これらのプロモーター領域のメチル化パターンに異常の見られた転写調節遺伝子の中で、特に嗅覚機能に影響を与える情報があるといわれ、さらに、発達障害関連遺伝子と知られるRoraおよびRlen遺伝子に関してノックアウトマウスの作製を行っており、Roraに関してはマウスの作製は完了し、現在表現型解析に向けた増殖を行っている。

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

本研究においてはこれまでの研究結果を踏まえ、マウス胎児期低栄養により誘導された仔の発達障害様行動感受性遺伝子の探索を行うとともに、脳組織における異常を明らかにする事を目的としており、具体的には、下記の3点を明らかにする。
1. 胎児期低栄養暴露により脳組織で発現量に差の生じた遺伝子に関して変異マウスを作製し、発達障害モデルマウス評価に特化した行動表現解析系に供し、遺伝子機能を明らかにする。
2. 発達障害様行動を示した変異マウスに関してはより詳細な脳組織解析を行う。
3. これらのデータを統合し、マウス胎児期低栄養により誘導された仔の発達障害様行動の感受性遺伝子の探索を行うとともに、脳組織における機能異常を明らかにする。
上記の1に関しては、胎児期低栄養暴露により発現量もしくはプロモーター領域のメチル化が変化した遺伝子群に関し、機能のアノテーション解析を行っており、候補遺伝子の絞り込みを行った。また、当該遺伝子のノックアウトマウスの作製が進んでおり、本研究は概ね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

作製した変異マウスに関し、自閉症を含む発達障害モデルの評価として、J. Crawley が提唱する自閉症モデル動物の3つの表面的妥当性(相互的な社会行動の異常・社会コミュニケーションの欠如・興味の限局)等を評価する。具体的にはそれぞれ、Crawleyの3チャンバー社会行動試験、超音波発声試験、常同行動もしくは固執行動の観察を軸に、多面的行動解析パイプラインを用いて発達障害モデルマウスとしての評価を行う。上記の3つの実験の他、オープンフィールド試験、ホームケージ自発活動試験、明暗箱往来試験、恐怖条件付け学習試験、お懸垂試験、プレパルス抑制試験を行い、多面的に評価を行う。
また、脳組織解析に関しては、内在性の神経細胞マーカーである、PSA-NCAM、Calretinin、Calbindinなどのタンパクを免疫染色するとともに、BrdUなどの増殖細胞マーカーを用いた新生ニューロンの染色を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

候補遺伝子のノックアウトマウス作出に関して、当該1系統が国際コンソーシアムにおいて作製されてデポジットされていたため、ターゲティングベクター、ES細胞の作製等が必要なくなったため2014年度の支出が計画よりも削減されたため、残額を次年度に使用することとした。

次年度使用額の使用計画

2014年度の残額に関し、表現型解析用マウス用の飼料購入に充当するものとする。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Sirh7/Ldoc1 KO mice exhibit placental P4 overproduction and delayed parturition.2014

    • 著者名/発表者名
      Naruse M., Ono R., Irie M., Nakamura K., Furuse T., Hino T., Oda K., Kashimura M., Yamada I., Wakana S., Yokoyama M., Ishino F., Kaneko-Ishino T.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 141 ページ: 4763-4771

    • DOI

      10.1242

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウスモデルを用いたDOHaD仮説の評価2:母体低栄養が産仔の脳組織遺伝子発現・ゲノムメチル化パターンに与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      古瀬民生、幸田尚、三宅邦夫、平澤孝枝、串田知子、山田郁子、柏村実生、金田秀貴、小林喜美男、石野史敏、久保田健夫、若菜茂晴
    • 学会等名
      包括脳ネットワーク冬のシンポジウム
    • 発表場所
      東京ガーデンパレスホテル (東京都)
    • 年月日
      2014-12-12
  • [学会発表] マウスモデルを用いたDOHaD検証系の確立:仔の行動表現型、遺伝子発現、ゲノムメチル化に関する網羅的解析2014

    • 著者名/発表者名
      古瀬民生、幸田尚、三宅邦夫、平澤孝枝、串田知子、山田郁子、柏村実生、金田秀貴、小林喜美男、石野史敏、久保田健夫、若菜茂晴
    • 学会等名
      第3回日本DOHaD研究会
    • 発表場所
      国立成育医療研究センター (東京都)
    • 年月日
      2014-07-25
  • [学会発表] 母体低栄養により誘導される行動異常関連遺伝子の探索2014

    • 著者名/発表者名
      古瀬民生、幸田尚、三宅邦夫、平澤孝枝、串田知子、山田郁子、柏村実生、金田秀貴、小林喜美男、石野史敏、久保田健夫、若菜茂晴
    • 学会等名
      第28回モロシヌス研究会
    • 発表場所
      修善寺総合会館 (静岡県伊豆市)
    • 年月日
      2014-06-28
  • [学会発表] マウスモデルを用いたDOHaD仮説の実証3:母体低栄養が仔の遺伝子発現、ゲノムメチル化に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      古瀬民生、幸田尚、三宅邦夫、串田知子、山田郁子、柏村実生、金田秀貴、小林喜美男、石野史敏、久保田健夫、若菜茂晴
    • 学会等名
      第61回日本実験動物学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター (札幌市)
    • 年月日
      2014-05-16
  • [図書] マウス胎生期低栄養モデルを用いたDOHaD仮説の検証 (精神科)2014

    • 著者名/発表者名
      古瀬民生、若菜茂晴
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      科学評論社
  • [備考] 日本マウスクリニック

    • URL

      http://ja.brc.riken.jp/lab/jmc/mouse_clinic/

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公開日: 2016-05-27  

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