時間的・空間的コンディショナルな概日リズム異常モデルマウス作製と組織学的解析

哺乳類において、睡眠・覚醒や内分泌などの生理現象に概日リズムが見られる。概日リズムの中枢は、間脳視床下部にある視交叉上核であることが知られているが、近年ほとんどの末梢臓器において体内時計発現振動機構が存在することが明らかになってきた。そこで重要になってきている問題として、中枢時計と末梢時計の関係がある。そこで本研究において、視交叉上核の中枢時計をテトラサイクリン依存性に障害するような、時間的、空間的コンディショナルな概日リズム異常モデルマウスの作出を計画した。本年度は、視交叉上核に強い発現を認めるプロモータにテトラサイクリン依存性転写調節因子tTA遺伝子およびrtTA遺伝子をつないだコンストラクトを作成し、この遺伝子を導入した遺伝子導入マウスを作成した。現在tTAについては8系統、rtTAについては16系統の遺伝子導入が確認されたマウスを得ており、tTAおよびrtTA遺伝子の発現部位を詳細に検討している段階である。発現を誘導する遺伝子については、まず培養細胞レベルでの概日時計に及ぼす影響を解析している。時計遺伝子の一つmPer2については、哺乳類の体内時計発現に必須の遺伝子であり、培養細胞を用いた研究から、定常的な過剰発現によって体内時計が減衰することが示唆されている。また、その他の時計遺伝子についても、細胞の概日時計を著しく障害する変異型遺伝子などを作製している(投稿準備中)。これらについて順次個体レベルでの解析に移行している。今後、これらの遺伝子導入マウスを交配し、薬剤依存性に視交叉上核などに導入遺伝子を過剰発現できるマウスを作出する。そして行動や代謝などさまざまな生体内で見られる概日リズムをモニターし、中枢時計と末梢時計の関連を組織学的および生理学的に解析していく。

哺乳類において、睡眠・覚醒や内分泌などの生理現象に概日リズムが見られる。概日リズムの中枢は、間脳視床下部にある視交叉上核であることが知られているが、近年ほとんどの末梢臓器において体内時計発現振動機構が存在することが明らかになってきた。そこで重要になってきている問題として、中枢時計と末梢時計の関係がある。そこで本研究において、視交叉上核の中枢時計をテトラサイクリン依存性に障害するような、時間的、空間的コンディショナルな概日リズム異常モデルマウスの作出を計画した。本年度は、視交叉上核に強い発現を認めるプロモータにテトラサイクリン依存性転写調節因子tTA遺伝子およびrtTA遺伝子をつないだコンストラクトを作成し、この遺伝子を導入した遺伝子導入マウスを作成した。現在tTAについては8系統、rtTAについては16系統の遺伝子導入が確認されたマウスを得ており、tTAおよびrtTA遺伝子の発現部位を詳細に検討している段階である。発現を誘導する遺伝子については、まず培養細胞レベルでの概日時計に及ぼす影響を解析している。時計遺伝子の一つmPer2については、哺乳類の体内時計発現に必須の遺伝子であり、培養細胞を用いた研究から、定常的な過剰発現によって体内時計が減衰することが示唆されている。また、その他の時計遺伝子についても、細胞の概日時計を著しく障害する変異型遺伝子などを作製している(投稿準備中)。これらについて順次個体レベルでの解析に移行している。今後、これらの遺伝子導入マウスを交配し、薬剤依存性に視交叉上核などに導入遺伝子を過剰発現できるマウスを作出する。そして行動や代謝などさまざまな生体内で見られる概日リズムをモニターし、中枢時計と末梢時計の関連を組織学的および生理学的に解析していく。