優位複製型ミトコンドリアDNAによる突然変異型ミトコンドリアDNAの排除

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近年、ミトコンドリアDNA(mtDNA)突然変異がミトコンドリア病と総称される病患の原因となっているだけでなく、糖尿病やパーキンソン病、老化といった疾患や現象にも関与しているという報告がなされている。しかしmtDNA突然変異と疾患との直接の因果関係にっいては不明瞭な点が多く、その理解のためにはモデル動物を使用した個体レベルでの観察が必要である。研究代表者は先行研究において病原性突然変異型mtDNAを持つミトコンドリア病モデルマウス受精卵の核を、正常マウス卵に核移植することによってミトコンドリア病発症を抑制することに成功している。本年度の研究においては、昨年度作製した複製優位Mus musculus molossinus mtDNA卵にミトコンドリア病モデルマウス卵の核を移植したマウスにおいて病態発症を観察した。作製から1年半が経過したがこれまでのところミトコンドリア病モデルマウスに特徴的な顕著な体重の減少、脊椎の湾曲といった表現型は観察されていない。また尾から採取した生研試料を用いて病原性突然変異型mtDNAの割合を経時的に観察しているが、以前行ったMus musculus domesticus mtDNAを有する卵に核移植した場合と比較し、病原性突然変異型mtDNAの割合の増加が抑えられているような結果が得られた。複製優位Musmusculus molossinus mtDNAが病原性突然変異型mtDNAの増加をある程度抑制していることが推察され、この系統を使用した核移植の有効性が示唆されている。また最近我々は,母親ミトコンドリア病モデルマウスの老化に伴い,仔ミトマウスの病原性突然変異型mtDNAの割合が減少しているという,非常に興味深い現象を発表した.この現象の詳細なメカニズムの解明には至っていないが,卵母細胞には何らかのミトコンドリア品質管理機構が存在することを示唆する結果が得られている.この現象を着床前診断,核移植と組み合わせることでミトコンドリア病の発症リスクをさらに軽減することが可能であると考えている.