グリア細胞特異的電位依存性ナトリウムチャンネルの遺伝子ターゲッティング

神经胶质细胞特异性电压门控钠通道的基因靶向

基本信息

批准号：
09780712
负责人：
渡邊栄治
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Okazaki National Research Institutes
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

グリア細胞は従来、神経細胞の活動を支持、修飾するという補助細胞であるとされ、情報伝播を担う活動電位を生じることはない。ところが、近年アストロサイト、シュワン細胞といったグリア細胞においても電位依存性ナトリウムチャンネルが発現し、実際に機能していることが確認された。本実験の目的は、グリア細胞に発現している電位依存性ナトリウムチャンネル(NaG)が欠損したマウスを作製することにより、その生理機能を探り出すことにある。本年度はその遺伝子欠損マウスの作製、及び遺伝子発現分布解析を中心に研究を行った。遺伝子欠損型ターゲッティングベクターは、NaG遺伝子の開始コドンを含む第1エクソンにネオマイシン耐性遺伝子を挿入する形で、その構築をおこなった。また、NaG遺伝子の発現パターンを解析する目的で、1acZ遺伝子をリポーターとして導入した遺伝子ターゲッティングベクターの構築も同時におこなった。いずれのターゲッティングベクターと相同組み換えを起こしたES細胞からも高率キメラマウスを得て、これらマウスと野生型マウスとの交配からF1ヘテロマウスを樹立した。これらヘテロマウスのうち、1acZ遺伝子導入マウスによってNaG遺伝子の発現分布を検討した。その結果、胎生期においては、背根神経節及び肺に発現が見られた。生後直後まではほぼ同様の染色像が続くが、成熟するに従い、抹消神経系の神経束及び一部の中枢神経神経核にも染色の上昇が観察された。また心臓、腸、膀胱などの各種臓器の感覚神経束でも発現が見られるようになり、これは成熟に従って出現したグリア細胞が主因であると考えられる。次年度にはさらに詳しい発現分布解析を行うと共に、これらヘテロマウス同士の交配によって遺伝子が完全に欠損したホモマウスを得て、その生理機能解析に着手していく。

神经胶质细胞传统上被认为是支持和修改神经细胞活动的辅助细胞，并且不产生负责信息传播的动作电位。然而，近年来，已证实电压门控钠通道也在星形胶质细胞和雪旺细胞等神经胶质细胞中表达并发挥功能。本实验的目的是产生胶质细胞中表达的电压门控钠通道（NaG）缺陷的小鼠，并探讨其生理功能。今年，我们的研究重点是培育缺乏该基因的小鼠并分析基因表达分布。通过将新霉素抗性基因插入到含有NaG基因起始密码子的第一个外显子中，构建了基因缺陷型靶向载体。此外，为了分析NaG基因的表达模式，我们同时构建了引入1acZ基因作为报告基因的基因打靶载体。与任意靶向载体进行同源重组的ES细胞获得高比例的嵌合小鼠，并通过将这些小鼠与野生型小鼠杂交建立F1杂合小鼠。在这些杂合小鼠中，我们使用 1acZ 转基因小鼠研究了 NaG 基因的表达分布。结果，在胚胎期的背根神经节和肺中观察到表达。几乎相同的染色模式一直持续到出生后立即，但随着动物的成熟，在周围神经系统的神经束和一些中枢神经核中观察到染色增加。在心脏、肠和膀胱等各种器官的感觉神经束中也观察到了表达，这被认为主要是由成熟时出现的神经胶质细胞引起的。明年，我们将进行更详细的表达分布分析，通过将这些杂合子小鼠相互繁殖，我们将获得基因完全缺失的纯合子小鼠，并开始分析其生理功能。