脳神経疾患、トリプレットリピート病モデルマウスのCAG不安定性と病態に関する研究

脑神经疾病和三联体重复疾病模型小鼠CAG不稳定性及病理学研究

基本信息

批准号：
11170249
负责人：
石黒啓司
金额：
$ 4.48万
依托单位：
Fujita Health University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

ハンチントン病(HD)は原因遺伝子のエクソン1の存在するCAGリピートの異常伸長が原因とされる神経変性疾患である。このCAGリピートの不安定性には(1)遺伝子を第2世代に引き継ぐ時に起こるCAGリピートの伸長化と(2)時間経過に従った体細胞遺伝子のCAGリピートの伸長化がある。前者では精子形成時に生じると考えられるCAGリピートのモザイク化であり、後者の場合は臓器を構成している細胞間でのCAGリピートのモザイク化としてHD患者で観察されている。我々はヒト患者由来の異常伸長したCAGリピートを持つエクソン1をマウスエクソン1と入れ替えることでノックインマウスを作製した。作製したマウスは全身性に異常ハンチンチンを産生しており、ゲノム遺伝子構造もHD患者とまったく同じであった。このマウスを2年間にわたり観察をしたところ、運動異常等の表現型は観察できなかった。しかし、CAGリピートのモザイク化は線条体や中脳で非常に強く観察された。また、大脳皮質や視床等でも観察できたが、小脳ではモザイク化は起こらなかった。このような観察結果はヒト死後脳においても同様に観察できた。末梢臓器では肝臓等で中程度のモザイク化が観察された。これらのことから、このマウスはHD患者の臓器で起こっているCAGリピートのモザイク化を表現していると考えられた。このCAGリピートのモザイク化と神経変性疾患との関係は明らかではないが、40週齢のHDモデルマウスではアストロサイト細胞の浸潤が顕著に観察され、少なくとも脳内での細胞構成変化が起こっていることが明らかになった。

亨廷顿氏病（HD）是一种神经退行性疾病，由CAG重复异常伸长引起，其中是该病因1的外显子1。 CAG重复的这种不稳定性包括（1）当基因转移到第二代时发生的CAG重复延伸，以及（2）随时间推移体细胞基因中CAG重复序列的伸长。前者是CAG重复序列的放射疗法，被认为是在精子发生过程中发生的，而在HD患者中观察到后者是构成器官的细胞之间的CAG重复膜的放松。我们通过将外显子1与小鼠外显子1患者的异常伸长的CAG重复交换来创建敲门小鼠。产生的小鼠是系统地产生异常的亨廷汀，并且基因组基因结构与HD患者完全相同。当观察到小鼠两年时，未观察到诸如运动异常之类的表型。然而，在纹状体和中脑中非常强烈地观察到CAG重复的麻痹。此外，尽管在脑皮质和丘脑中观察到它，但在小脑中并未发生麻痹。这种观察在人类后大脑中类似地观察到。在肝脏和周围器官的其他区域观察到适度的麻痹。从这些结果中可以认为，这只小鼠代表了HD患者器官中发生的CAG重复的放射。尽管这种CAG重复膜的移动性与神经退行性疾病之间的关系尚不清楚，但在40周龄的HD模型小鼠中显着观察到星形胶质细胞浸润，表明细胞组成的变化至少发生在大脑中。