アンチザイムの心特異的ホメオボックス因子による転写制御と心形成異常への関与

心脏特异性同源盒因子对抗酶的转录调节及其与心脏发育不全的关系

• 批准号: 13770062
• 负责人: 大城戸 真喜子
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Jikei University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13770062/
• 关键词: ノックアウトマウス; アンチザイム; オルニチン脱炭酸酵素; ポリアミン; 肝低形成; 胎児造血; 貧血; アポトーシス; プトレッシン; 心発生; 肝発生; Nkx2.5; 分化マーカー

本年度はAZ1ノックアウトマウスの胎生致死の究明を中心に解析を行った。解析当初観察された心室中隔欠損やその他の心発生異常は心特異的ホメオボックスNkx2.5欠損マウスと類似していた。またAZ1遺伝子周辺に複数存在するNkx2.5結合配列は、胎生致死との関連性を強く疑わせるものと思われた。しかし解析の結果、成体AZ1ホモ欠損マウスでは心室中隔欠損は観察されず、発育遅延に伴うものであることが明らかとなった。以後、心低形成のない胎仔にも高頻度に観察された肝低形成、全身蒼白に着目し解析を続けた。胎生13.5日(E13.5)の肝臓を構成する肝細胞、造血細胞、内皮細胞について、特異的分化マーカーを用いタンパク質発現解析を行った結果、ヘモグロビン(造血細胞)の発現はホモ欠損型で著明に低かった。胎児肝で造血細胞の分化ないし増殖異常が存在することが明らかとなり、貧血により全身蒼白を呈することが予測された。E15.5胎児血管に存在する有核赤血球率、多染性赤血球率がホモ欠損体で増加することより、貧血の存在を明らかにした。ホモ欠損体は卵黄嚢造血(一次造血)時に異常はないが、肝造血(二次造血)が盛んとなる時期に一致して、肝低形成、貧血が観察された。光顕、電顕を用いた組織学的、免疫学的観察により、E12.0以降、肝細胞索内で増殖中の二次造血赤芽球系に特異的にアポトーシス陽性細胞が観察された。前年度に報告したオルニチン脱炭酸酵素、ポリアミンが著明に増加することと、造血細胞の分化能、アポトーシス像との関連を分子レベルで解析中である。さらに血球分化能についてコロニーアッセイを用いて解析中である。造血細胞増殖の足場となる内皮、間質細胞には、電顕上形態異常は認められなかった。しかし血球分化因子を発現する間質細胞は、造血異常の原因となりうるため、血球細胞との共培養系を用いて解析中である。

今年，我们进行了分析，重点是研究AZ1敲除小鼠的死亡。最初观察到的心室间隔缺陷和其他心源异常类似于心脏特异性同源型NKX2.5缺乏小鼠。此外，AZ1基因周围的多个NKX2.5结合序列被认为强烈怀疑它们与胚胎致死性的关联。然而，分析表明，在成年AZ1均缺乏的小鼠中未观察到心室间隔缺陷，并且伴随着发育迟缓。从那时起，分析一直在继续，重点是肝发育不全和苍白的全身，在没有发育不全的胎儿中也经常观察到。使用特定分化标记物在肝脏，造血细胞和内皮细胞上进行蛋白质表达分析，这些细胞在13.5天（E13.5）使用特定的分化标记，而血红蛋白（造血细胞）的表达在同型缺陷型形式中显着降低。据表明，胎儿肝脏中存在造血细胞不同或增殖异常，并且贫血预测整个身体会苍白。由于胎儿血管中存在的成核红细胞率和多粉刺的红细胞率增加，贫血的存在被发现。在蛋黄囊造血（原发性造血）期间，人体缺陷的身体没有任何异常，但是观察到肝发育不全和贫血与造血（次生血肿）活性的时间相吻合。使用光和电子显微镜进行的组织学和免疫学观察表明，在E12.0之后的肝细胞索内，在次级造血红细胞增殖系统中特别观察到细胞凋亡阳性细胞。我们目前正在分析上一年报道的鸟氨酸脱羧酶的显着增加与造血细胞的分化能力与凋亡图像的分化能力之间的分子水平。此外，正在使用菌落测定法分析血细胞分化潜力。在内皮和基质细胞中的电子显微镜上未观察到异常的形态，它们是造血细胞增殖的支架。然而，表达血细胞分化因子的基质细胞可能引起造血异常，目前正在使用与血细胞的共培养系统对其进行分析。

项目成果

大城戸 真喜子: "アンチザイム1ノックアウトにおける肝低形成と胎性致死との関連"日本生化学会誌. 74(8). 807 (2002)

Makiko Oshiroto：“抗酶 1 敲除中肝脏发育不全与胎儿致死率的关系”，日本生化学会杂志 74(8)（2002 年）。

大城戸 真喜子: "アンチザイム1欠損マウスの遺伝的背景による致死性の差"第17回日本ポリアミン研究会講演要旨集. 45-45 (2002)

Makiko Oshiroto：“致死率的差异取决于抗酶 1 缺陷小鼠的遗传背景”第 17 届日本多胺研究会会议记录 45-45 (2002)。