逆テトラサイクリン - トランスリクター遺伝子の発現は、マウスの肺気腫様変化を引き起こす

ドキシサイクリン誘導性の遺伝子調節系により、臓器の発達と疾患の病因の研究のために、導入遺伝子発現を厳しく制御できます。複数の最近の報告がこのモデルを採用して、肺気腫を含むさまざまな肺疾患を調査しています。私たちの研究では、このトランスジェニック系を使用して、セリンプロテアーゼウロキナーゼプラスミノーゲン活性化因子（UPA）の長期にわたる肺特異的過剰発現が肺胞壁の破壊をもたらすかどうかをテストしました。（1）逆テトラサイクリントランクテイベーター遺伝子（CCSP：RTTA）を制御するラットクララ細胞分泌タンパク質プロモーター（2）マウスUPA cDNA（TET [O]：MUPA）を制御するテトラサイクリン演算子を制御する二重トランスジェニックマウスが生成されました。マウスは、UPAの過剰発現を開始するために、6週間から6年目からドキシサイクリンで治療されました。単一のトランスジェニックおよび野生型動物は、コントロールとして機能しました。二重トランスジェニックおよび対照動物の2番目のグループは、ドキシサイクリンから維持されました。10、18歳、および30歳で、マウスは肺胞サイズ、肺コンプライアンス、および総肺容量の測定値を受けました。UPAの過剰発現マウスは肺気腫の表現型を示したが、CCSP-RTTAコントロール動物で同様の異常が発生したことがわかった。これらのCCSP-RTTA関連の変化は、ドキシサイクリン曝露がなくても発生しました。RTTA発現を制御するヒト界面活性剤プロモーターCプロモーターを有する2番目のトランスジェニック系統の評価は、肺気腫と一致する肺異常も示しました。これらの発見は、RTTAのみの肺上皮発現がマウスに肺気腫の表現型を引き起こすことを示しています。したがって、このシステムを使用して肺気腫の病因を研究する場合、正確なデータ解釈には適切な制御を含めることが不可欠です。

The doxycycline-inducible, gene regulatory system allows tight control of transgene expression for the study of organ development and disease pathogenesis. Multiple recent reports have employed this model to investigate various lung diseases including emphysema. For our study, we used this transgenic system to test whether prolonged, lung-specific, overexpression of the serine protease urokinase plasminogen activator (uPA) would result in alveolar wall destruction. Double transgenic mice were generated that possessed: (1) the rat Clara cell secretory protein promoter controlling the reverse tetracycline transactivator gene (CCSP:rtTA) and (2) the tetracycline operator controlling the murine uPA cDNA (tet[O]:muPA). Mice were treated with doxycycline beginning at age 6 wk to initiate uPA overexpression. Single transgenic and wild-type animals served as controls. A second group of double transgenic and control animals were maintained off of doxycycline. At ages 10, 18, and 30 wk, the mice underwent measurements of alveolar size, lung compliance, and total lung capacity. We found that, although the uPA overexpressing mice demonstrated an emphysema phenotype, similar abnormalities occurred in the CCSP-rtTA control animals. These CCSP-rtTA-related alterations occurred even without doxycycline exposure. Evaluation of a second transgenic line possessing the human surfactant protein C promoter controlling rtTA expression also exhibited lung abnormalities consistent with emphysema. These findings indicate that pulmonary epithelial expression of rtTA alone causes an emphysema phenotype in mice. Therefore, when using this system to study emphysema pathogenesis, the inclusion of proper controls is essential for accurate data interpretation.