高血糖曝露により生じる胎児の左右軸形態異常に関する分子機構の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07880
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 北島 桂子 九州大学, 医学研究院, 助教 (00332784)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 糖尿病母体 / 左右軸 / 心臓発生 / 高血糖

Outline of Annual Research Achievements

Wnt3aのシス解析で特定した２カ所の原条エンハンサー(PSE1およびPSE2)の評価を引き続きおこなっている。まずはCRISPR-Cas9で変異を導入して得られた４系統のWnt3aΔPSE1マウスをWnt3Δex1/+マウスと交配して得られるWnt3aΔPSE1/Δex1の8.5日胚原条におけるWnt3aの発現をWnt3aΔPSE1/+胚、およびWnt3a+/Δex1胚と比較したが変化は見られなかった。Wnt3aが発現を開始する8.0日胚の原条では、Wnt3a+/Δex1胚ではWnt3aΔPSE1/+胚に対して発現域および発現量がやや減少していたものの、発生が進むにつれて差異は解消することがわかった。
一方、糖尿病母体マウスから得られた胚では体内臓器の右側相同が発生すること、与える飼料のロットにより左側相同が出現することを既に報告してきた。またWnt3a KOマウスでも左右軸異常胚が発生することが知られているため、野生型糖尿病母体、およびWnt3a +/-マウスに５種類の飼料をそれぞれ投与した母体から8.5日胚の回収を進めているところである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Wnt3aΔPSE1/Δex1の8日胚の原条におけるWnt3aの発現は野生型より減弱していたものの、出生仔の尾長に影響はなかった。そこで更にWnt3a PSE2に変異を導入して Wnt3aΔPSE2/Δex1、およびWnt3aΔPSE1,PSE2/Δex1マウスを作出して原条エンハンサーの活性を詳細に評価する必要がある。ところが複数回の変異導入実験を行ったものの、PSE2を欠失したマウス系統が得られておらず、実験の進行が予定より遅れている。
また糖尿病母体やWnt3a KOに与える餌のロット毎に栄養成分が異なり、安定した実験結果が得られない。そこで精製飼料の導入を検討したが、マウス母体の摂餌量が充分ではなく目的の胚が得られていない。これらの実験条件の再検討を余儀なくされているため、当初の実験計画から進行が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

CRISPR/Cas9システムを用いてWnt3aΔPSE2の変異を導入した後、Wnt3aΔPSE2ホモ胚の原条におけるWnt3a発現の変化を検証する。その後、Wnt3aΔPSE1マウスおよびWnt3a KOマウスと交配し、ダブル変異胚、トリプル変異胚の表原型を解析することで、Wnt3aのPSE1、PSE2それぞれのエンハンサー活性を評価する。
また糖尿病マウスおよびWnt3a KOマウスに各種飼料を与え、栄養成分の違いによる胚の左右軸形成への影響を明らかにする。

Causes of Carryover

当研究室で既に所有している機器や、大学の研究支援センターが所有する機器で解析することが可能であったため、新たな機材を購入せずに実験を遂行した。また予算の多くを占める予定の実験動物購入費に関しても、当研究室で作出し繁殖維持している遺伝子改変マウスを用いた実験が多かったため、予算を次年度に持ち越すことになった。