心筋細胞への新しい遺伝子導入法

心肌细胞新基因导入方法

• 批准号: 12877105
• 负责人: 小室 一成
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12877105/
• 关键词: 心不全; 遺伝子導入; アデノウィルス; DEAE dextran; リン酸カルシウム法; リポフェクション法

1.in vitroにおける研究心臓における遺伝子治療の重要な問題点として、遺伝子導入効率の低いことがあげられる。そこでこれまで用いられていたリン酸カルシウム法やリポフェクション法よりも導入効率の高い方法の確立を目指し、研究をおこなった。まず培養細胞株で高い導入効率を示すことが報告されているアデノウイルス-DEAE dextran法が心筋細胞でも可能か否かを検討した。その前段階としてCOS細胞を用いて至適条件の決定のために、βガラクトシダーゼおよびルシフェラーゼの遺伝子をアデノウイルスとDEAE dextranを用いて試験管内で架橋させた後、細胞導入し、βガラクトシダーゼおよびルシフェラーゼ活性を測定した。この結果得られた至適条件下で、培養心筋細胞にβガラクトシダーゼおよびルシフェラーゼの遺伝子を導入した。通常のリン酸カルシウム法やリポフェクション法では心筋細胞への遺伝子導入効率は1%以下であるが、この方法により10%近くの細胞に導入することが可能であった。またルシフェラーゼの遺伝子を導入した細胞から細胞抽出液を取り、ルシフェラーゼ活性を測定して、リン酸カルシウム法やリポフェクション法で遺伝子導入した場合と比較したところ数十倍の値が得られた。2.in vivoにおける研究今後、新たな心不全の治療法として心筋組織内への遺伝子導入法が期待される。そこで至適導入方法を調べるために、βガラクトシダーゼ遺伝子をアデノウイルスを用いて直接ラットの心臓に注入し、その発現効率をプラスミドDNAを注入した場合と比較した。アデノウィルスを用いることによりプラスミドDNAよりは広い範囲にわたって遺伝子導入が可能であった。

1.in vitro research on the importance of gene therapy and the low rate of gene introduction This is the first time that we've had a chance to introduce a high-level methodology into the world. To demonstrate the high efficiency of cell culture in vitro, the DEAE dextran method was used to investigate the possibility of cell culture in vitro. The first stage of COS cell culture was determined by using DEAE dextran to test the activity of COS cells under appropriate conditions. The results showed that under optimal conditions, cultured cardiac muscle cells were introduced into the cells. Usually, the rate of gene introduction into muscle cells is less than 1%, and the rate of gene introduction into muscle cells is less than 10%. The cell extract was extracted from the cells and the activity of the cells was measured. The results showed that the cell extract was more than ten times higher than that of the cells. 2.in vivo future research, new heart failure treatment method and heart muscle tissue gene introduction method is expected In addition, the introduction method can be used for direct injection of DNA into the heart, and the recovery rate can be used for comparison. It is possible to introduce DNA into the genome.

项目成果

Wakimoto K: "Targeted disruption of Na^+/Ca^<2+>exchanger gene Leads to cardiomyocyte apoptosis and defects in heartbeat."J Biol Chem. 275. 36991-8 (2000)

Wakimoto K：“Na^ /Ca^2 交换基因的靶向破坏导致心肌细胞凋亡和心跳缺陷。”J Biol Chem。

Aikawa R: "Insulin prevents cardiocytes from oxidative stress-induced apoptosis through actication of P13 Kinase/Akt."Circulation. 102. 2873-9 (2000)

Aikawa R：“胰岛素通过 P13 激酶/Akt 的激活，防止心肌细胞氧化应激诱导的细胞凋亡。”循环。

Saito S.: "β-adrenergic pathway induces apoptosis through calcineurin activation in cardiac myocytes."J Biol Chem. 275. 34528-33 (2000)

Saito S.：“β-肾上腺素能途径通过心肌细胞中的钙调磷酸酶激活诱导细胞凋亡。”J Biol Chem. 275. 34528-33 (2000)

Shimoyama M: "Calcineurin inhabitor attenuates the development and induces the regression of cardiac hypertrophy in rats with salt-sensitive hypertension."Circulation. 102. 1996-2004 (2000)

Shimoyama M：“钙调神经磷酸酶抑制剂可减弱盐敏感性高血压大鼠心脏肥大的发展并诱导其消退。”循环。

小室一成: "先端医学社"心肥大・リモデリングとアンジオテンシンII 心血管系疾患とレニン・アンジオテンシン系-新世代のアンジオテンシンII受容体拮抗。. 2 (2000)

Kazunari Komuro：“Senshin Igakusha” 心脏肥大/重塑与血管紧张素 II 心血管疾病和肾素-血管紧张素系统 - 新一代血管紧张素 II 受体拮抗剂。