甲状腺ホルモン作用指標マウスによる内分泌かく乱化学効果のin vivo特性評価

要約

甲状腺ホルモン作用指標マウスモデルは、内因性調節機構を用いて局所的な甲状腺ホルモン作用の組織特異的な定量化を可能にするために開発されました。最近、このモデルは、甲状腺ホルモン経済と相互作用する内分泌かく乱化学物質を、 ex vivo および in vivo の両方の方法論によって特徴付けるのに適していることが示されています。

要約

甲状腺ホルモン(TH)は、細胞の代謝と組織機能に重要な役割を果たします。TH経済は、ホルモンの産生や作用を妨害する可能性のある内分泌かく乱化学物質(EDC)の影響を受けやすい。多くの環境汚染物質はEDCであり、人間の健康と農業生産の両方に対する新たな脅威となっています。このため、潜在的なEDCの影響を調べるための適切なテストシステムに対する需要が高まっています。しかし、現在の方法論は課題に直面しています。ほとんどの検査システムは、複数の複雑な調節プロセスによって制御される内因性マーカーを使用しているため、直接的影響と間接的影響を区別することは困難です。さらに、 in vitro 試験システムは、哺乳類のEDC代謝および薬物動態の生理学的複雑さを欠いています。さらに、環境EDCへの曝露には、通常、 in vivo で生成された代謝物を含む複数の化合物の混合物が含まれるため、相互作用の可能性を無視することはできません。この複雑さがEDCの特性評価を困難にしています。甲状腺ホルモン作用指標(THAI)マウスは、TH応答性ルシフェラーゼレポーターシステムを搭載したトランスジェニックモデルであり、組織特異的なTH作用の評価を可能にします。組織サンプル中のルシフェラーゼレポーターの発現を定量化することにより、局所的なTH作用に対する化学物質の組織特異的な影響を評価できます。さらに、 in vivo イメージングにより、タイ国際マウスモデルは、生きた動物における潜在的なEDCの影響に関する縦断的研究を可能にします。このアプローチは、同じ動物における局所的なTH作用の経時的な変化を評価できるため、長期曝露、複雑な治療構造、または離脱をテストするための強力なツールを提供します。本報告では、タイ国際航空マウスの in vivo イメージング測定の過程について報告する。ここで説明するプロトコルは、対照として役立つ甲状腺機能亢進症および甲状腺機能低下症マウスの開発とイメージングに焦点を当てています。研究者は、提示された治療法を特定のニーズに合わせて適応または拡張し、さらなる研究のための基本的なアプローチを提供することができます。

概要

甲状腺ホルモン(TH)シグナル伝達は、細胞代謝の基本的な調節因子であり、成人期の正常な発達と最適な組織機能に不可欠です¹。組織内では、TH作用は複雑な分子機構によって細かく制御されており、局所的なTHレベルの組織特異的な維持を可能にします。循環THレベルからの異なる組織のこの自律性は非常に重要です^2,3,4。

多くの化学物質は内分泌機能を破壊する可能性があり、汚染物質として環境中に見られます。これらの分子が廃水や農業生産を通じて食物連鎖に入り、それによって家畜や人間の健康に影響を与える可能性があるという懸念が高まっています^5,6,7。

この問題に取り組む上での大きな課題の1つは、認可された分子とすでに禁止されているが依然として存在し続けている分子の両方を含む、関与する化合物の数が非常に多いことです。近年、さまざまな化学物質の破壊的可能性をスクリーニングおよび特定するための試験システムを開発するために多大な....

プロトコル

本プロトコルは、実験医学研究所の動物福祉委員会(PE/EA/1490-7/2017、PE/EA/106-2/2021)によってレビューされ、承認されました。提示されたデータは、FVB/Antバックグラウンド¹⁴、3ヶ月齢の雄タイマウス(n = 3-6/グループ)からのものです。FVB/アリの背景 タイ国際航空の動物は、皮膚に色素沈着の強い斑点がある傾向があり、測定値を歪める可能性があります。したがって、毛皮除去後の画像領域の皮膚の色素斑を検索します。動物は、実験で特に必要でない限り、特別な飼育条件を必要としません(例えば、特別な食事)。

1.甲状腺機能亢進症治療

注:マウスに甲状腺機能亢進症を誘発するための一般的なプロトコルは、ここに記載されています。ATAガイド¹⁹ は、代替案が言及された方法の背景に関する詳細な説明を提供します。

1. T3(3,5,3'-トリヨードチロニン、 材料表を参照)を40 mM NaOHに溶解し、濃度5〜10 mg/mLのストック溶液を作成します。
2. 原液を生理食塩水で最終濃度0.1 μg/μLに希釈します。
3. 希釈したT3溶液を、体重(bwg)あたり10 μLの容量で覚醒した動物に腹腔内(i.p.)に注射します。....

ディスカッション

内分泌かく乱化学物質(EDC)が人間の健康にもたらす脅威はよく認識されています。しかし、EDCの研究は手ごわい課題に直面しています。これらの課題は、内分泌系の複雑さに部分的に起因しています。多くのEDCは、複数の内分泌系を同時に破壊することが確認されている²²。さらに、甲状腺ホルモン(TH)経済の文脈では、TH作用の調節における組織特異的な違いにより、複雑さ.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
3,5,3'-triiodothyronine (T3)	Merck	T2877
Animals, mice			THAI mouse
Eye protection gel	Oculotect		1000 IU/g
Falcon tube	Thermo Fisher Scientific		50 mL volume
Iodine-free chow diet	Research Diets	custom
IVIS Lumina II in vivo imaging system	Perkin Elmer	-
Ketamine	Vetcentre	E1857
Living Image software 4.5	Perkin Elmer	-	provided with the instrument
Measuring cylinder			250 mL
methimazole	Merck	M8506
Microfuge tubes	Eppendorf		For diluting treatment materials
NaClO4	Merck	71852
Na-luciferin, substrate	Goldbio	103404-75-7
NaOH	Merck	101052833
Phoshphate buffer saline	Chem Cruz	sc-362302
Pipette	Gilson		For diluting treatment materials
Pipette tips	Axygen		For diluting treatment materials
Shaving cream/epilator/shaver			Personal preference
Syringe	B Braun		1 mL volume
Syringe needle	B Braun		0.3 x 12 mm
Xylazine	Vetcentre	E1852