視覚再生網膜のレチナール供給機構の解明と視機能の増強

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視細胞変性ラット網膜についてRNA-seqを用いた発現遺伝子の網羅的解析を行った。生来のロドプシンを持たないことから、ロドプシンにレチナール(RAL)を供給する代謝経路は使われないことが予測されたが、当研究室において開発したチャネルロドプシン(ChR)を発現させたラットと無処置ラットとを比較したところ、下記のRAL代謝経路に関わる遺伝子が増加していた。RDH10(レチノールデヒドロゲナーゼ10：オールトランスレチノール(atROL)をatRALに変換), LRAT(レチノールエステル化酵素：ROLをレチニルエステル(RE)に変換), STRA6(レチノール結合タンパク(RBP)受容体：膜に存在、細胞内へのROL取り込み), TTR(トランスサイレチン：RBPの血中輸送), RGR(atRALを11シス-レチナール(11cRAL)に変換)。また、RDH5(レチノールデヒドロゲナーゼ5：11cROLを11cRALに変換), RPE65(レチノイドイソメロヒドロラーゼ：atREを11cROLに変換)も増加傾向を示した。以上は網膜色素上皮細胞(RPE)に発現しているものが多く、RDH10およびRGRはミュラー細胞にも発現している。レチノイド結合タンパク質においてはCRALBP(細胞内RBP：11cレチノイドの輸送)およびCRBP(細胞内RBP：atROLの輸送)で増加傾向がみられ、中でもCRALBPはミュラー細胞に多く発現していることが知られている。これらのことから、血液中からRPEへ、さらにミュラー細胞を経て、視神経節細胞に発現しているChRまでRALが供給されている可能性が示唆された。これらの一部に関して網膜の免疫染色を行ったが、いずれにおいても顕著な変化は認められなかった。RNA-seq結果からも免疫染色で差が確認できるほどの違いではなかった。