X染色体連鎖鉄芽球性貧血の動物モデル確立とその遺伝子治療研究への応用

X连锁铁粒幼细胞贫血动物模型的建立及其在基因治疗研究中的应用

• 批准号: 12770070
• 负责人: 中島 修
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12770070/
• 关键词: X染色体連鎖鉄芽球性貧血; 病態モデルマウス; 鉄代謝; ヘム生合成系; 5-アミノレブリン酸合成酵素; 発生工学; 遺伝子破壊マウス; 遺伝子破壞マウス

赤血球型5-アミノレブリン酸合成酵素(ALAS-E)は、X染色体連鎖鉄芽球貧血(XLSA)の原因遺伝子であり、XLSAでは顆粒状鉄沈着をもった環状鉄芽球が骨髄中に出現する。ALAS-E遺伝子破壊マウス(ALAS-E-/Y)が胎生11.5日齢(E11.5)までに重篤な貧血で死亡し、ALAS-E-/Yの有核赤血球に環状鉄芽球とは異なる細胞質内瀰慢性鉄沈着の観察を我々は見いだした(EMBO J 1999)。そこでALAS-E遺伝子破壊マウスの鉄過剰の様式がXLSAのRSのそれと異なることに着目し、鉄沈着時の細胞内動態と赤血球の分化成熟との関連を追究するため、ALAS-E遺伝子破壊マウスの卵黄嚢造血特異的部分レスキューを試みた。卵黄嚢造血の有核赤血球においてヒトALAS-Eを特異的に発現させたトランスジェニックマウス(hAE Tg)を作製し、ALAS-E-/+と交配させることで、卵黄嚢造血のみ部分的にレスキューされたALAS-E変異体マウス(ALAS-E-/Y::hAE Tg)を得た。ALAS-E-/Y::hAE Tg胎児はE12.5まで致死が遅延され、成熟した有核赤血球の大部分が環状鉄芽球であることを認めた。ALAS-E-/Y個体では現れなかったRSが部分レスキューすることで、はじめて認められ、赤血球の分化成熟と鉄の細胞内動態が密接な関係にあることが示唆された。また、一部のレスキューマウスではE16まで胎生致死が遅延され、成体型造血由来の環状鉄芽球が認められ、ALAS-Eの欠損が環状鉄芽球の出現に必要十分であることを示した。

Erythrocytic 5-amino-acid synthase (ALAS-E) is the causative gene for X-linked iron bud anemia (XLSA). XLSA is the causative gene for granular iron deposits. ALAS-E-/Y is the most common form of erythrocytic ring iron bud in the cytoplasm of the fetus at 11.5 days of birth (E11.5). The relationship between the intracellular dynamics of XLSA and the maturation of erythrocytes during iron deposition was investigated. ALAS-E-specific development of vitelline hematopoietic nucleated cells (hAE Tg) is controlled, ALAS-E-/+ mating is controlled, and ALAS-E-/Y::hAE Tg is obtained. ALAS-E-/Y::hAE Tg fetus E12.5 ALAS-E-/Y individuals are now in close contact with the intracellular dynamics of erythrocyte differentiation and maturation. A part of the damage caused by E16 is necessary for the occurrence of cyclic iron buds, which are recognized as the origin of hematopoietic formation.

项目成果

山本雅之,中島修,古山和道,張替秀郎,林典夫: "遺伝性鉄芽球性貧血の分子診断とモデルマウス"臨床血液. 41巻7号. 540-543 (2000)

Masayuki Yamamoto、Osamu Nakajima、Kazumichi Furuyama、Hideo Harikae、Norio Hayashi：“遗传性铁粒幼细胞贫血和小鼠模型的分子诊断”《临床血液学》第 41 卷，第 7 期。540-543（2000 年）。

Ogawa K., Sun J., Taketani S., Nakajima O., et al.: "Heme mediates depression of Maf recognition element through direct binding to transcription repressor Bach1"EMBO Journal. 20. 2835-2843 (2001)

Okawa K.、Sun J.、Taketani S.、Nakajima O. 等人：“血红素通过直接结合转录抑制因子 Bach1 介导 Maf 识别元件的抑制”EMBO 杂志。

中島 修, 山本雅之: "Annual Review血液2002 II.赤血球4.X染色体連鎖型鉄芽球性貧血モデルおよび鉄代謝異常関連遺伝子改変動物の分子生物学的解析"中外医学社. 8 (2002)

Osamu Nakajima、Masayuki Yamamoto：“血液年度回顾 2002 II。红细胞 4。X 连锁铁粒幼细胞贫血模型和与铁代谢异常相关的转基因动物的分子生物学分析”Chugai Igakusha 8 (2002)。

Masayuki Yamamoto and Osamu Nakajima: "Animal Models of X-Linked Sideroblastjc Anemia"International Journal of Hematology. 72. 157-164 (2000)

Masayuki Yamamoto 和 Osamu Nakajima：“X 连锁铁粒幼细胞贫血的动物模型”国际血液学杂志。