時間的・空間的コンディショナルな概日リズム異常モデルマウス作製と組織学的解析

时空条件昼夜节律异常小鼠模型的建立及组织学分析

基本信息

批准号：
15790107
负责人：
八木田和弘
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University (2004)Kobe University (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15790107/
关键词：
概日リズム mPER2 時計遺伝子視交叉上核末梢時計

项目摘要

哺乳類において、睡眠・覚醒や内分泌などの生理現象に概日リズムが見られる。概日リズムの中枢は、間脳視床下部にある視交叉上核であることが知られているが、近年ほとんどの末梢臓器において体内時計発現振動機構が存在することが明らかになってきた。そこで重要になってきている問題として、中枢時計と末梢時計の関係がある。そこで本研究において、視交叉上核の中枢時計をテトラサイクリン依存性に障害するような、時間的、空間的コンディショナルな概日リズム異常モデルマウスの作出を計画した。本年度は、視交叉上核に強い発現を認めるプロモータにテトラサイクリン依存性転写調節因子tTA遺伝子およびrtTA遺伝子をつないだコンストラクトを作成し、この遺伝子を導入した遺伝子導入マウスを作成した。現在tTAについては8系統、rtTAについては16系統の遺伝子導入が確認されたマウスを得ており、tTAおよびrtTA遺伝子の発現部位を詳細に検討している段階である。発現を誘導する遺伝子については、まず培養細胞レベルでの概日時計に及ぼす影響を解析している。時計遺伝子の一つmPer2については、哺乳類の体内時計発現に必須の遺伝子であり、培養細胞を用いた研究から、定常的な過剰発現によって体内時計が減衰することが示唆されている。また、その他の時計遺伝子についても、細胞の概日時計を著しく障害する変異型遺伝子などを作製している(投稿準備中)。これらについて順次個体レベルでの解析に移行している。今後、これらの遺伝子導入マウスを交配し、薬剤依存性に視交叉上核などに導入遺伝子を過剰発現できるマウスを作出する。そして行動や代謝などさまざまな生体内で見られる概日リズムをモニターし、中枢時計と末梢時計の関連を組織学的および生理学的に解析していく。

在哺乳动物中，在睡眠/觉醒和内分泌分泌等生理现象中观察到昼夜节律。已知昼夜节律的中心是间脑下丘脑的视交叉上核，但近年来人们已经清楚，大多数外周器官中都存在生物钟表达的振荡机制。一个变得越来越重要的问题是中央时钟和外围时钟之间的关系。因此，在本研究中，我们计划创建一种时间和空间条件昼夜节律异常模型小鼠，其中视交叉上核的中央时钟以四环素依赖性方式受损。今年，我们创建了一个构建体，其中四环素依赖性转录调节因子 tTA 和 rtTA 基因与在视交叉上核中强烈表达的启动子连接，并创建了含有这些基因的转基因小鼠。目前我们有8个品系的tTA小鼠和16个品系的rtTA小鼠已确认基因转移，目前正处于详细检查tTA和rtTA基因表达位点的阶段。对于被诱导表达的基因，我们首先在培养细胞水平上分析它们对生物钟的影响。时钟基因之一 mPer2 是哺乳动物生物钟表达的必需基因，使用培养细胞的研究表明持续过度表达会减弱生物钟。我们还在为其他时钟基因创建突变基因，这些基因会显着扰乱细胞生物钟（准备提交）。我们正逐渐在个人层面上分析这些问题。未来，我们将培育这些转基因小鼠，培育出能够以药物依赖性方式在视交叉上核过度表达转基因的小鼠。然后，我们将监测在各种生物体中观察到的昼夜节律，包括行为和新陈代谢，并从组织学和生理学角度分析中枢和外周生物钟之间的关系。