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1.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 発生工学を用いた膵臓の発生分化機構の解明ならびに膵再生医療への応用 — Elucidation of the mechanism of pancreas development and its application for the regenerative medicine
野村 政壽 ; NOMURA Masatoshi
研究期間: 2002-2004
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概要: 1)膵β細胞特異的Smad2ノックアウトマウスの開発:loxP配列を有するターゲティングベクターを作成、常法に従ってSmad2^<lox/+>ヘテロマウスを作成した。ラットインスリン遺伝子プロモーターを用いたCREトランスジェニックマウス(RIP-CRE)との交配を行ない、膵β細胞特異的Smad2ノックアウトマウス(Smad2βKO)を作製した。Smad2βKOマウスの膵ラ氏島よりRNAならびに蛋白を調整、それぞれ定量的RT-PCR法、western blot法にてSmad2発現がコントロールマウスの約10%に減少していることを確認した。糖負荷試験ではSmad2βKOマウスは糖尿病パターンを示し、インスリン分泌不全が見られることが明らかとなった。一方、空腹時血糖値は野生型に比べ低く、インスリン値は高い傾向がみられた。そこで、インスリン合成能をみるため、膵臓インスリン含有量を測定した。その結果、Smad2βKOでは膵臓のインスリン含有量は野生型の約2倍量含まれることが明らかとなった。次に病理組織学的検討を行ない、膵ラ氏島の肥大が見られたことより、Smad2遺伝子は膵β細胞におけるインスリン分泌・合成ならびに膵β細胞自身の増殖・維持に不可欠であることを明らかにした。 2)膵β細胞特異的アクチビン受容体トランスジェニックマウスの開発:[CAGプロモーター/loxP/EGFP/loxP/ActRIB cDNA/Iresbgeo]通常は目的とするcDNAの発現はなく、CREの発現により、loxPで挟まれたGFPカセットが除去され初めてcDNA発現をみとめるコンストラクトを構築。胚性幹細胞(ES細胞)に導入、トランスジェニックES細胞から常法にしたがってTGマウスを作製した。次にRIP-CREと交配し、膵β細胞特異的アクチビン受容体トランスジェニックマウスを作製した(ActRIBβTG)。ActRIBβTGはViableであり、生殖能力は正常、形態学的に明らかな異常は見られなかった。Smad2βKO同様に糖負荷試験において、耐糖能異常がみられ、グルコース応答性インスリン分泌が低下していた。その分子機序解明のため、ActRIBβTGから膵ラ氏島を単離し、電気生理学的検討を加えたところ、ATP感受性の低下が示された以上の結果から、アクチビン受容体/Smad2の膵β細胞機能分化における重要な役割が明らかとなり、今後の膵β細胞を用いた再生医療に不可欠に分子群であることが示唆された。 続きを見る
2.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of ミトコンドリアダイナミクスによる糖・脂質代謝調節機構の解明
野村 政壽
研究期間: 2012
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3.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of アンドロゲン非依存性前立腺癌の治療標的アクチビン・ヘッジホッグシグナルの機能解析 — Roles of activin and hedgehog signaling in the androgen-independent prostate cancer cells
野村 政壽 ; NOMURA Masatoshi
研究期間: 2006-2007
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概要: アンドロゲン非依存性進行前立腺癌の治療法確立の観点から、アンドロゲン受容体(AR)とアクチビン、Hedgehog シグナル間クロストークの存在を明らかにした。 前立腺癌とアクチビン受容体シグナル プラスミド[EF1 promoter-ActRIB-IRES bGEO]を構築し、アンドロゲン非感受性前立腺癌細胞ALVA41を用いて、恒常的活性型アクチビンIB型受容体の発現強度の異なる複数個の安定発現株(ALVA-ActRIB)を樹立した。ActRIBの発現をwestern blotならびにLacZ染色にて確認し、機能的にもActivin応答性が発現量に比例して増加していることを確認した。これらALVA-ActRIBはin vitroでの細胞増殖に違いは見られなかったが、それぞれの細胞株をヌードマウスに接種したxenograftモデルで形成された腫瘤を検討したところ、ActRIBの発現量依存性に組織学的悪制度が増し、さらに腹腔内リンパ節転移が観察された。DNAマイクロアレイ解析より、E-cadherin, Sonic hedgehog, VEGFの優意な増加がみられた。前立腺癌細胞におけるアクチビン受容体シグナルの活性化により、前立腺癌の臨床的悪性化が示唆された。 アンドロゲン受容体(AR)とHedgehogシグナル Hedgehogシグナルの活性化が前立腺癌の進展に関与していることが報告されている。我々はHedgehogシグナルの細胞内分子であるGli1とARのクロストークを明らかにした。前立腺癌細胞においてGli1はARの転写活性を容量依存性に抑制し、AR-Gli1は分子間直接相互作用をすることを明らかにした。前立腺癌の進展のTurning Pointはアンドロゲン非依存性能の獲得にあるが、Hedgehogシグナルの活性化、Gli1の発現亢進がその機序の一つである可能性が示唆された。 続きを見る
4.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of ミトコンドリアダイナミクスによる代謝調節機構の解明
野村 政壽
研究期間: 2011-2013
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概要: ミトコンドリアダイナミクスの糖代謝恒常性維持における役割解明を目標に、1)膵β細胞からのインスリン分泌、膵β細胞維持機構、2)インスリン抵抗性発症機構におけるDrp1の機能解析を行った。1)膵β細胞からのインスリン分泌、膵β細胞維持機構:Drp1floxマウスとRip-CREマウスの交配により膵β細胞特異的Drp1欠損マウス(Drp1βKO)を作製した。Drp1βKOマウスは膵ラ氏島に形態学的異常は認めなかったが、グルコース応答性インスリン分泌の低下を認め、耐糖能異常を認めた。この結果を受け、膵β細胞におけるグルコース刺激時の細胞内Ca2+濃度について、Fluo4を用いて解析を行ったところ、DRP1βKOではグルコース刺激時の細胞内Ca2+濃度の上昇遅延を認めた単離ラ氏島を用い、細胞内Ca濃度上昇の障害がその一つの原因と考えられた。さらに耐糖能障害は週令とともに悪化し、β細胞保持においてもミトコンドリアダイナミクスが重要な役割を担っている可能性が示唆された。2)インスリン抵抗性発症機構:Drp1floxマウスとCkmm-CREマウスの交配により筋細胞特異的Drp1欠損マウス(Drp1MuKO)を作製した。しかしながらDrp1MuKOマウスは出生後9日前後で全例死亡した。骨格筋、心筋の組織学的検討を行ったが、現時点でその原因の詳細は不明であるが、心室の軽度拡大を認め、心不全によるものと考えられた。したがって、筋肉におけるインスリン抵抗性等の検討を加えることが出来なかった。そこで、筋肉以外の組織でインスリン抵抗性を規定している肝臓に焦点をあて、Drp1floxマウスとAlb-CREマウスの交配により肝細胞特異的Drp1欠損マウス(Drp1LiKO)を作製した。驚くべきことにDrp1LiKOマウスは耐糖能が著明に改善することを明らかにした。 続きを見る
5.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 発生工学を用いた性腺・配偶子形成におけるTGF-β/Smadシグナルの機能解析
野村 政壽
研究期間: 2000-2001
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概要: 目的:遺伝学的アプローチによりアクチビンIIA受容体-Smad2シグナル伝達機構を個体レベルで明らかにし、その性腺を含めた個体発生における役割を解明する 結果: 1)アクチビンIIA受容体-Smad2シグナルのと中胚葉誘導、頭部形成アクチビンIIA受容体ホモ接合体(ActRIIA-/-)の15%は中胚葉異常を呈し胎生9.5-10.5日で致死となり、稀に頭顔面形成異常を生じ出生直前に死亡し、残り約80%は正常に出生する。アクチビンIIA受容体とSmad2遺伝子の遺伝学的相互関係を調べる目的でその複合ヘテロ変異マウスを作成し解析した。その結果ActRIIA-/-Smad2+/-の遺伝型のマウスはその殆どが中胚葉異常を呈し胎生9.5-10.5日で致死となり、稀にこの時期を過ぎたものでも頭顔面形成異常を生じ出生直前に死亡した。またActRIIA+/-Smad2+/の一部でも同様な現象がみられ、さらに性腺の低形成を認めた。すなわち、Smad2遺伝子1コピーを欠損することで、ActRIIA-/-では形質のpenetranceが100%に上昇し、ActRIIA+/-で新たにActRnA-/-でみられる形質が出現したことより、中胚葉形成、性腺形成などの個体形成においてActRIIAとSmad2は同一シグナル伝達経路に位置する可能性が示唆された。 2)アクチビンIIA受容体と始原生殖細胞ムアクチビンIIA受容体欠損マウスを用いてその胎生期における始原生殖細胞の解析を行なった結果、ActRIIA-/-で始原生殖細胞の著明な減少を認め、ActRIIA+/-では野生型とActRIIA-/-の中間の値を示した。このことより、アクチビンIIA受容体は始原生殖細胞の発生、増殖、移動にも不可欠あることが示唆された。 続きを見る
6.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 性腺、副腎の発生分化、及び性分化のメカニズムの解明
野村 政壽
研究期間: 1998
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