ノックアウトマウスを用いたCAD、ICADの生理作用の解析

使用基因敲除小鼠分析 CAD 和 ICAD 的生理效应

基本信息

批准号：
00J01937
负责人：
川根公樹
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J01937/
关键词：
アポトーシス DNA分解 CAD DNaseII ノックアウトマウスマクロファージ T細胞

项目摘要

CADはアポトーシス時に活性化されるDNaseであり、死細胞内でのDNA分解を担っている。一方、アポトーシス細胞のDNA分解は、CADのみならず、死細胞を貪食した貪食細胞内のDNaseIIによっても担われていることが示唆されている。昨年度までに、DNaseIIは赤芽球から脱核した核DNAの分解に必須であり、DNaseIIが欠損すると赤血球造血に異常が生じることを示してきた。本年度は、アポトーシス細胞のDNA分解の分子機構並びに生理作用を明らかにするため、これまでに作製してきたCAD、DNaseIIそれぞれの欠損マウスに加え、CAD/DNaseII二重欠損マウスを作成し、これらを用いて解析を行った。すると、胎生17.5日目の胸腺細胞の数が、DNaseII欠損マウスでは野生型の29%、CAD/DNaseII欠損マウスでは12%に減少していた。細胞表面マーカーについてのFACS解析から、DNaseII欠損マウス、CAD/DNaseII欠損マウスでは、胸腺細胞の増殖、分化がプロT細胞ステージで抑制されていることが示された。これらの胸腺にはDNAを蓄積したマクロファージが観察された。そして、電子顕微鏡を用いた解析から、これらのDNAはマクロファージのリソソームに蓄積しており、そのDNAの形状は、CAD/DNaseII欠損マウスではインタクトな繊維状であるのに対し、DNaseII欠損マウスでは、より断片化された粒子状であることが示された。以上の結果より、生体内において、CAD及びDNaseIIがアポトーシス細胞のDNA分解に協調的に作用しており、胸腺でのアポトーシス細胞のDNA分解に異常が生じると、T細胞の発生が妨げられることが示された。

CAD是在凋亡过程中激活的DNase，并导致死细胞内的DNA降解。另一方面，已经提出，凋亡细胞中的DNA降解不仅是由CAD进行的，而且还通过吞噬死细胞的吞噬细胞中的DNase II进行。到去年，DNase II对于从红细胞中分解的核DNA降解至关重要，并且已经表明DNase II的缺乏会导致红细胞生成异常。在今年，为了澄清凋亡细胞中DNA降解的分子机制和生理作用，除了到目前为止已经产生的CAD和DNase II缺乏的小鼠外，我们还为CAD/DNase II创建了双重缺陷的小鼠，并使用这些分析了CAD/DNase II。在DNase II缺陷型小鼠中，胚胎日第17.5天的胸腺细胞数量减少到29％，在CAD/DNase II缺陷小鼠中减少了12％。细胞表面标记的FACS分析表明，在DNase II缺陷型小鼠和CAD/DNase II缺陷小鼠的胸腺细胞增殖和分化被抑制。在这些胸腺中观察到积累DNA的巨噬细胞。使用电子显微镜进行分析表明，这些DNA积聚在巨噬细胞的溶酶体中，并且DNA的形状在CAD/DNase II缺陷型小鼠中是完整的纤维纤维，而在DNase II缺陷型小鼠中，它们的形状更加碎裂和颗粒。以上结果表明，CAD和DNase II在体内作用于凋亡细胞的DNA降解，以及胸腺中凋亡细胞DNA降解的异常，以阻止T细胞的发展。