モノアミン関連遺伝子の特異的破壊による脳高次機能調節および代償機構の解析

通过特异性破坏单胺相关基因来分析高级脑功能调节和代偿机制

基本信息

批准号：
17024017
负责人：
一瀬宏
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

カテコールアミン生合成律速酵素であるチロシン水酸化酵素(TH)遺伝子のイントロン5とイントロン9にloxP配列を挿入したマウス(floxed THマウス)の脳内黒質に、DNA組換え酵素Creを発現するアデノ随伴ウイルス(AAV-Cre)をマイクロインジェクションした。この方法により、成獣マウスにおいて特定の遺伝子のみを特定のニューロンで破壊することができ、脳の高次機能の解析や代謝調節機構の解析に重要なツールとなる。AAV-Creをfloxed THマウスの黒質に投与して14日後にマウスの脳を取り出し、抗TH抗体と抗芳香族アミノ酸脱炭酸酵素(AADC)抗体で染色した。検出は蛍光標識した2次抗体を用いた。その結果、AAV-Creを投与した周囲の細胞でTHに対する免疫染色性が低下していることがわかった。この時、AADCに対する反応性は変化していなかった。次に、経時的な変化を調べるために、AAV-Creを投与してから3日後、7日後、14日後、および、28日後における黒質のTH免疫反応性の変化を調べた。3日後においてはほとんどの細胞がTHとAADCの両者に対して反応し、それらがTHとAADCの両者を発現しているドーパミンニューロンであると考えられた。7日後ではTH陰性でAADC陽性の細胞が散見するようになり、さらに14日後ではこのような細胞の数が増えていた。また、28日後ではほとんどの細胞がTH陰性となりTHの遺伝子をCre-loxシステムにより破壊した結果、THタンパク質が特異的に減少することを示した。以上のように、floxed THマウスにAAV-Creを投与することにより、部位特異的・時期特異的TH破壊マウスを作製することに成功した。今後この手法を用いて、脳高次機能におけるドーパミンニューロンの役割を解明していく。

腺相关 DNA 重组酶 Cre 在小鼠大脑黑质中表达，其中 loxP 序列插入酪氨酸羟化酶 (TH) 基因的内含子 5 和 9，酪氨酸羟化酶 (TH) 基因是儿茶酚胺生物合成中的限速酶（floxed TH 小鼠）。显微注射病毒（AAV-Cre）。这种方法使得仅破坏成年小鼠特定神经元中的特定基因成为可能，使其成为分析高级大脑功能和代谢调节机制的重要工具。将AAV-Cre给予floxed TH小鼠的黑质14天后，取出小鼠的大脑并用抗TH抗体和抗芳香氨基酸脱羧酶(AADC)抗体染色。使用荧光标记的二抗进行检测。结果发现，在施用AAV-Cre周围的细胞中，TH的免疫染色减少。此时，对AADC的反应性没有变化。接下来，为了检查随时间的变化，我们检查了 AAV-Cre 给药后 3、7、14 和 28 天黑质 TH 免疫反应性的变化。 3天后，大多数细胞对TH和AADC都有反应，表明它们是表达TH和AADC的多巴胺神经元。 7天后，开始出现TH阴性但AADC阳性的细胞，14天后，此类细胞的数量有所增加。此外，28天后，大多数细胞变成TH阴性，并且由于使用Cre-lox系统破坏TH基因，我们发现TH蛋白被特异性减少。如上所述，通过对 floxed TH 小鼠施用 AAV-Cre，我们成功地产生了位点特异性和时间特异性 TH 破坏小鼠。未来，我们将利用这种方法来阐明多巴胺神经元在高级大脑功能中的作用。

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Nerve growth factor-induced expression of the GTP cyclohydrolase I gene via Ras/MEK pathway in PC12D cells

神经生长因子在 PC12D 细胞中通过 Ras/MEK 途径诱导 GTP 环化水解酶 I 基因的表达

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Journal of Neurochemistry 95
影响因子：
0
作者：
Ito;T.;Suzuki;T.;Ichinose;H.
通讯作者：
H.

Viral-mediated temporally controlled dopamine production in a rat model of Parkinson disease

DOI：
10.1016/j.ymthe.2005.08.009
发表时间：
2006-01-01
期刊：
MOLECULAR THERAPY
影响因子：
12.4
作者：
Li, XG;Okada, T;Muramatsu, S
通讯作者：
Muramatsu, S

A case of late-onset Segawa syndrome(autosomal dominant dopa-responsive dystonia) with a novel mutation of the GTP-cyclohydrase I (GCH1) gene

伴有 GTP-环化酶 I (GCH1) 基因新突变的迟发性 Sekawa 综合征（常染色体显性多巴反应性肌张力障碍）一例

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
CLINICAL NEUROLOGY AND NEUROSURGERY (in press)
影响因子：
0
作者：
Furuya;H.;Murai;H.;Takasugi;K.;Ohyagi;Y.;Urano;F.;Kishi;T.;Ichinose;H.;Kira;J.
通讯作者：
J.

A new mutation (Thr106Ile) of the GTP cyclohydrolase 1 gene associated with DYT5 dystonia (Segawa disease)

与 DYT5 肌张力障碍（濑川病）相关的 GTP 环水解酶 1 基因的新突变 (Thr106Ile)