マウスNC系統の特性を利用した脳マラリア発症に必須な遺伝的要因の特定

利用小鼠 NC 品系的特征鉴定脑型疟疾发病所必需的遗传因素

基本信息

批准号：
20K15698
负责人：
宮坂勇輝
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15698/
关键词：
NCマウス脳マラリアネズミマラリア原虫遺伝子

项目摘要

研究代表者らは、マウスNC系統にネズミマラリア原虫（P. berghei ANKA株）を感染させると脳マラリアを発症する事を見出した。更に、この系統が従来の脳マラリア感受性系統（B6およびCBA系統）とは明らかに異なる遺伝的特性を持つ事を発見した。本研究は、脳マラリアモデルとして汎用されてきたB6およびCBA系統と、それとは異なる特性を有するNC系統を比較して脳マラリアの発症に必須の遺伝子を特定する事を目的とした。研究代表者は、既存の脳マラリア感受性系統（B6とCBA系統）とNC系統の脳マラリア発症に関与する遺伝子群を特定する為、これら系統の脳マラリア発症直後（神経症状を示した直後）の脳から抽出したRNAを用いてマイクロアレイ解析を実施し、脳マラリアの発症に必須の候補遺伝子群を抽出した。本年度の研究ではそれら遺伝子群の中から脳マラリア発症に伴ってB6系統で9.7倍、CBA系統で11.9倍、NC系統で7.6倍の発現増加を示したが、脳マラリア発症との関係性が不明なTxnip（Thioredoxin-interacting protein）遺伝子に着目した。TXNIPは抗酸化機能を抑制する機能を持つ為、その発現上昇が脳内の活性酸素を増加させ脳マラリアの発症を促進させると考えられた。そこで、本年度はゲノム編集技術（CRISPR/Cas9システム）を用いてTXNIP欠損（エキソン2-8欠損）ヘテロマウスをB6JとNC系統で作製し、オフターゲット変異が無い事を確認した。現在、両系統のTXNIP欠損ホモマウスの作製を進めている。

主要研究人员发现，当小鼠 NC 品系感染鼠疟原虫（伯氏疟原虫 ANKA 品系）时，就会出现脑型疟疾。此外，我们发现该菌株具有与传统脑型疟疾易感菌株（B6和CBA菌株）明显不同的遗传特征。本研究的目的是通过比较已广泛用作脑型疟疾模型的B6和CBA株以及具有不同特征的NC株，来鉴定脑型疟疾发病所必需的基因。为了确定现有的脑型疟疾易感株（B6株和CBA株）和NC株中与脑型疟发病相关的基因簇，主要研究人员使用从大脑中提取的RNA进行了微阵列分析，并利用提取了一组脑型疟疾发病所必需的候选基因。今年的研究表明，这些基因组中，随着脑型疟疾的发病，B6株的表达量增加了9.7倍，CBA株的表达量增加了11.9倍，NC株的表达量增加了7.6倍，但与脑型疟疾发病的关系目前尚不清楚。我们关注的是 Txnip（硫氧还蛋白相互作用蛋白）基因。由于TXNIP具有抑制抗氧化功能的作用，因此认为TXNIP表达增加会增加大脑中的活性氧，促进脑型疟疾的发病。因此，今年，我们利用基因组编辑技术（CRISPR/Cas9系统）在B6J和NC品系中生成了TXNIP缺陷（外显子2-8缺失）杂合小鼠，并确认不存在脱靶突变。我们目前正在培育两种品系的 TXNIP 缺陷纯合小鼠。