発生工学を用いた膵臓の発生分化機構の解明ならびに膵再生医療への応用

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571067
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 野村 政壽 九州大学, 大学病院, 助手 (30315080)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柳瀬 敏彦 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (30239818) ; 後藤 公宣 九州大学, 大学病院, 助手 (90284512) ; 岡部 泰二郎 九州大学, 大学病院, 助手 (40264030) ; 名和田 新 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (10038820)
• Keywords: 膵β細胞 / Cre-loxP / ノックアウトマウス / アクチビン / Smad / アクチビン受容体 / インスリン

Research Abstract

Smad2コンディシヨナルノックアウトマウスの開発:loxP配列を有するターゲティングベクターを作成、胚性幹細胞(ES細胞)に導入し、相同変異体を得た。CRE発現ベクターの一過性導入により変異ES細胞よりネオマイシン耐性遺伝子カセットを除去した後、C57/BL6J由来の胚盤胞にインジェクションし、Smad2loxpキメラマウスの作成、C57/BL6Jと交配し、Germline transmissionを確認、目的のSmad2loxマウスの作製に成功した。Smad2loxマウスとCre recombinaseを膵β細胞特異的に発現するトランスジェニックマウス(Ins-Cre)を交配し、膵b細胞特異的Smad2ノックアウトマウス(βSmad2KO)を作成した。βSmad2KOマウス膵β細胞でのSmad2発現の消失は免疫組織染色により蛋白レベルで確認した。
Smad2loxマウスラ氏島ではSmad2抗体によりβ細胞が主に染色されたが、一方βSmad2KOマウスでは全く染色されなかった。さらにRNAレベルでの発現を確認するため、ラ氏島をそれぞれのマウスより単離してRNAを抽出、Real-time RT-PCR法によりSmad2遺伝子発現を確認したところ、βSmad2KOではSmad2loxと比較し約10%以下にその発現が低下していた。ラ氏島の約90%をβ細胞が占めることより、今回我々が作成したβSmad2KOマウスではほぼ完全に膵β細胞でSmad2がノックアウトされていると考えられる。βSmad2KOマウスは正常に出生し、6ヵ月までの観察では正常に生存している。しかしながら、糖負荷試験において著明な耐糖能異常を示すことが明かとなった。現在その分子機構を解析中である。
ActRIBトランスジェニックマウスの開発:[CAGプロモーター/loxP/EGFP/loxP/ActRIB cDNA/Iresbgeo]通常は目的とするcDNAの発現はなく、CREの発現により、loxPで挟まれたGFPカセットが除去され初めてcDNA発現をみとめるコンストラクトを構築。受精卵へマイクロインジェクション、トランスジェニックマウスの作成を完了した。トランスジェニックマウスでのGFP発現を無事確認した。βSmad2KOマウスと同様にIns-Creマウスと交配し、膵β細胞特異的アクチビン受容体発現マウスを作製した。現在解析中である。

Research Products

• [Publications] 田中公貴, 野村政壽, 名和田新: "前立腺癌細胞におけるアンドロゲン受容体とアクチビンシグナルのクロストーク"内分泌・糖尿病科. 13. 505-511 (2003)
• [Publications] 野村政壽, 森永秀孝, 後藤公宣, 名和田新: "環境ホルモンシグナル伝達"臨床検査. 47. 1553-1562 (2003)
• [Publications] Mukasa C, Nomura M, Tanaka T, et al.: "Activin signaling through type IB activin receptor stimulates aromatase activity in the ovarian granulose cell-like human granulose (KGN) cells"Endocrinology. 144. 1603-1611 (2003)