コンドロイチン硫酸硫酸化転移酵素Chst11-KOマウスから紐解く口蓋裂発症の新たなメカニズム

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研究 1：Chst11ノックアウトマウスの口蓋突起において、酸化的リン酸化やATP産生の低下といったミトコンドリアの機能異常が引き起こされているかを明らかにすることとした。酸化的リン酸化の異常によるATP産生低下は、ミトコンドリアの機能異常が起こっていることを示している。実際に、口蓋突起が癒合する前の胎生14.0日において、Chst11ノックアウトマウスならびに野生型マウスの口蓋突起を実体顕微鏡下で切り出し、ATP Assay Kit- Luminescence(同仁化学)を用いてATP産生量を定量評価した。計測したATP量はサンプルに含まれる総DNA量で補正した。酸化的リン酸化はSim ard (PMID:29660116)の方法にて、未固定凍結切片を用いて比較検討した。これらの結果から、Chst11ノックアウトマウスの口蓋突起において 、ミトコンドリアの機能異常が引き起こされていることが明らかとなった。研究 3：Chst11の欠失によってミトコンドリアの機能異常が引き起こされるメカニズムを明らかにする。酸化ストレスはミトコンドリアの機能異常の主要な原因であることが知られている。そこで、コンドロイチン硫酸の抗酸化作用について検討を行った。Chst11ノックアウトマウスならびに野生型マウス口蓋突起間葉組織より細胞を採取した。過酸化水素水を用いて酸化ストレスを誘導し、JC-1 Assay(同仁化学)を用いてそれぞれの細胞におけるミトコンドリアの活性を比較した。これによりコンドロイチン硫酸の硫酸化が抗酸化作用を介してミトコンドリア機能を保護していることが示唆された。