小型魚類を用いたダイヤモンド・ブラックファン貧血症の発症機構の解明

利用小鱼阐明 Diamond-Blackfan 贫血的发病机制

• 批准号: 17790653
• 负责人: 上地 珠代
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17790653/
• 关键词: リボソームタンパク質遺伝子; リボソーム; ゼブラフィッシュ; 発現抑制; モルフォリノアンチセンスオリゴ; 造血異常; 貧血; RPS19; ダイヤモンド・ブラックファン貧血症; 赤芽球

先天性の赤芽球ろうであるダイヤモンド・ブラックファン貧血(DBA)患者の25%でリボソームタンパク質(RP)S19遺伝子の変異が確認された。しかし、すべての細胞に存在するRPと特定器官の異常がどう結びつくのかは全くわかっていない。そこで、正常なRPの量的不足により、赤芽球特異的に異常が起こるメカニズムをゼブラフィッシュの系で解明するために、DBAモデルの作製を試みた。まず、rps19以外のRP遺伝子も造血の異常に関わる可能性があると考え、モルフォリノアンチセンスオリゴを一細胞期の受精卵に注入する手法を用いて、21種類のRP遺伝子の発現抑制胚を作製した。これらの形態形成を24時間で詳細に観察し、さらに、26〜29時間胚の循環血球の密度や心拍の観察、30〜48時間胚に対するヘモグロビン染色を行った。その結果、rps19、rp135、rp135aおよびrp1p2遺伝子の発現抑制胚で特に血球密度の低下が観察された。これは脳や体幹の形態異常とは独立した表現型であった。つまり、造血系細胞は、これら4つの遺伝子の変異に対する感受性が高いと予想された。また、rps19発現抑制胚が示した血球数減少および形態異常は、合成したrps19のmRNAの注入によってほぼ完全に回復し、DBA患者型の変異を含むmRNAではそのような回復は見られないことを確認した。従って、rps19発現抑制胚はDBAの発症機序の解析に有用であると考えた。マウスを用いたDBAモデルの作製は成功しておらず、これまでの解析は細胞レベルに限られていた。本研究において、ヒトと同様の造血システムを有するゼブラフィッシュで貧血様の表現型を示す個体が得られたことにより、今後、RPS19が関わる赤血球形成過程について、新たな知見が得られることが期待される。

核糖体蛋白（RP）S19基因的突变已在25％的钻石黑芬贫血（DBA）患者中得到证实，这是先天性红细胞肉。然而，尚不清楚特定器官中的异常与所有细胞中存在的RP链接。因此，我们试图创建一个DBA模型，以阐明由于斑马鱼系统中定量缺乏正常RP而导致的红细胞特异性异常的机制。首先，我们认为RP19以外的RP基因也可能参与异常的造血剂，并且我们使用一种技术使用一种技术在一个细胞阶段将Morpholino反义寡寡寡寡做抑制21种RP基因的表达。在24小时的时间内详细观察了这些形态发生，然后观察到循环的血细胞和胚胎中的心跳26-29小时，并在胚胎上进行30-48小时的血红蛋白染色。结果，在抑制RPS19，RP135，RP135A和RP1P2基因的胚胎表达中观察到血细胞密度的降低。这是一种独立于大脑和躯干形态异常的表型。换句话说，预计造血细胞在这四个基因中高度易受突变。此外，已经证实，通过注射合成的RPS19 mRNA几乎完全恢复了RPS19表达抑制胚胎所表现出的血细胞计数和形态异常，并且在含DBA患者型突变的mRNA中未观察到这种恢复。因此，我们认为RPS19表达抑制胚胎可用于分析DBA发育的机制。使用小鼠的DBA模型的创建尚未成功，到目前为止，分析仅限于细胞水平。在这项研究中，我们希望在涉及RPS19的红细胞形成过程中获得新的发现，因为在斑马鱼中获得了表现出类似贫血表型的个体，斑马鱼具有与人类相同的造血系统。

项目成果

Ribosomal protein gene knockdown causes developmental defects in zebrafish.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0000037
• 发表时间: 2006-12-20
• 期刊: PLOS ONE
• 影响因子: 3.7
• 作者: Uechi, Tamayo;Nakajima, Yukari;Nakao, Akihiro;Torihara, Hidetsugu;Chakraborty, Anirban;Inoue, Kunio;Kenmochi, Naoya
• 通讯作者: Kenmochi, Naoya

Characteristics and clustering oh human ribosomal protein genes.

人类核糖体蛋白基因的特征和聚类。

• 发表时间: 2006
• 期刊: BMC Genomics 7・1
• 作者: Ishii;Kyota
• 通讯作者: Kyota