神経発達障害モデルマウスを用いた統合失調症様行動におけるＬＩＮＥ－１の関与

LINE-1 参与神经发育障碍模型小鼠的精神分裂症样行为

基本信息

批准号：
15J03188
负责人：
村田唯
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

統合失調症を含む主要な精神疾患の病因・病態には、遺伝要因と環境要因の相互作用が深く関与していると考えられている。近年、統合失調症患者由来脳組織においてレトロトランスポゾンの一種であるLINE-1のコピー数が増大していることを見出した。さらに、精神疾患モデル動物であるpoly(I:C)モデルマウスにおいても、患者同様脳組織にてLINE-1コピー数増大が確認された。しかし、胎生期poly(I:C)曝露によるLINE-1活性制御の異常がどういった分子機構を介しているのかについては未だ解明されていない。本研究では、poly(I:C)モデルマウス用いて、LINE-1の転写・転移活性にどのような分子やゲノム修飾状態が関連しているのかについて検討するため、LINE-1プロモーター領域のDNAメチル化解析やRNA-seqおよびiTRAQ試薬を用いた発現量の網羅的解析を行った。poly(I:C)マウスより神経幹細胞・神経前駆細胞を磁気ビーズ法を用いて回収し、DNA、RNAおよびタンパクの精製を行った。LINE-1プロモーター領域のDNAメチル化解析の結果、poly(I:C)マウスでは、特定のLINE-1サブファミリーのハイドロキシメチル化率が上昇していることを示した。さらに、Illumina TruSeq (HiSeq4000)を用いたRNA-seq、そしてiTRAQ試薬を用いたproteome解析の結果、poly(I:C)マウス神経幹細胞・神経前駆細胞では、免疫応答に関連する遺伝子の発現が上昇していることが示された。これらの結果から、母体免疫活性によるLINE-1活性の制御には、LINE-1配列のDNA修飾状態や免疫応答関連遺伝子の発現変動が重要である可能性が示唆された。

人们认为，遗传和环境因素之间的相互作用深入参与了包括精神分裂症在内的重大精神疾病的病因和病理。最近，我们发现 LINE-1（一种逆转录转座子）的拷贝数在精神分裂症患者的脑组织中增加。此外，在作为精神疾病模型动物的poly(I:C)模型小鼠以及患者的脑组织中，证实了LINE-1拷贝数的增加。然而，由于胚胎多聚（I:C）暴露而导致 LINE-1 活性调节异常的分子机制尚未阐明。在本研究中，我们使用 Poly(I:C) 模型小鼠来研究哪些分子和基因组修饰状态与 LINE-1 的转录和易位活性相关，我们使用甲基化分析、RNA-seq 对表达水平进行了全面分析。和 iTRAQ 试剂。采用磁珠法从poly(I:C)小鼠中收集神经干细胞和神经祖细胞，并纯化DNA、RNA和蛋白质。 LINE-1启动子区域的DNA甲基化分析表明，在poly(I:C)小鼠中，特定LINE-1亚家族成员的羟甲基化率增加。此外，使用 Illumina TruSeq (HiSeq4000) 进行的 RNA 测序和使用 iTRAQ 试剂进行的蛋白质组分析的结果表明，与免疫反应相关的基因的表达在 Poly(I:C) 小鼠神经干细胞和神经祖细胞中增加。表明这些结果表明，LINE-1序列的DNA修饰状态和免疫反应相关基因表达的变化可能对于母体免疫激活控制LINE-1活性很重要。