CreERT2 マウスを用いた ARC AgRPニューロンの標的化
肥満と飢餓は、複雑な神経およびホルモン調節機構を介して関連する生理状態であり、これらの代謝機構の解明において、飢餓信号に敏感なNPY/AgRPニューロンは重要な役割を果たす。本日は、視床下部の弧状核（ARC）に特異的に標的を定めた、Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomato Cre誘導型蛍光レポーターマウスモデル（製品番号：C001558）をご紹介する。このモデルは、視床下部の弧状核（ARC）を対象として設計されている。
飢餓調節におけるNPY/AgRPニューロン
脳内のNPY/AgRPニューロンは、弧状核（ARC）にのみ存在し、空腹時に特に活性化される。これらのニューロンはレプチンおよびインスリン受容体を発現しており、これらのホルモンの存在下で抑制される。これらのニューロンは、神経ペプチドY（NPY）のシグナルを強化することで食欲を刺激するとともに、アゴウチ関連タンパク質（AgRP）を放出し、メラノコルチンシグナルを阻害してペプチド物質の産生を促進する。[1] アゴウチ関連タンパク質（AgRP）はAGRP遺伝子によってコードされ、主に弧状核に発現するが、腎臓および副腎にも発現する。視床下部の腹側部におけるARC内では、AgRPはNPYを含む細胞体でのみ合成され、NPYと同時に発現する。AgRPは食欲の増進、代謝の低下、エネルギー消費の減少に寄与し、最も効果的かつ持続的な食欲刺激物質の一つである。
Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomatoマウスモデル：遺伝的背景と機能性
弊社の遺伝子編集技術を活用して、CyagenはAgrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomato Cre条件型蛍光レポーターマウスモデル（製品番号：C001558）を開発した。このモデルは、マウスAgrp遺伝子の内因性調節要素によって制御されるタモキシフェン誘導型CreERT2レコビナーゼの発現を実現している。さらに、この系統におけるCreERT2レコビナーゼ発現領域の後方に、赤色蛍光タンパク質（tdTomato）の発現領域が配置されており、Agrp陽性細胞のラインレースティングが可能となる。
タモキシフェン投与が行われない状態では、CreERT2レコビナーゼは細胞質に留まる。タモキシフェン投与後、CreERT2レコビナーゼは核に移行し、レコビナーゼ機能を発揮する。Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomatoマウスをloxP配列を有するマウスと交配させた場合、タモキシフェン誘導により、AgRP陽性ニューロンにおいてCreレコビナーゼによるカセット交換（RMCE）が誘導される。このアプローチにより、NPY/AgRP関連の肥満研究に適した条件型CreERT2誘導型蛍光標識マウスモデルの開発が可能となる。
視床下部における蛍光タンパク質発現の成功誘導
交配実験において、Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomatoマウスをLSL_ZsGreenマウス（条件付きZsGreen蛍光タンパク質発現）と交配させた。タモキシフェン誘導後、子孫マウスの視床下部組織を採取し、凍結切片を用いてZsGreenタンパク質の自己蛍光を評価した。その結果、タモキシフェン処理済みのAgrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomato; LSL_ZsGreen二重陽性マウスにおいて、視床下部の弧状核（ARC）領域に特異的に緑色の蛍光信号が観察された。
tdTomatoおよびZsGreen蛍光タンパク質の共局在発現
この交配マウスモデルの細胞タイプ特異性を確認するため、tdTomatoタンパク質発現に対する免疫蛍光染色を実施した。その結果、タモキシフェン処理済みのAgrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomato; LSL_ZsGreen二重陽性マウスにおいて、視床下部にtdTomato（赤色蛍光タンパク質）およびZsGreen（緑色蛍光タンパク質）の両方の信号が検出された。Creレコビナーゼ誘導によるZsGreen信号は、内因性Agrp調節によるtdTomato蛍光と完全に共局在しており、このモデルにおけるCreレコビナーゼ発現パターンがマウスの内因性Agrp発現パターンと一致していることを示している。
結論
Agrp-IRES-CreERT2-P2A-tdTomatoマウスモデル（カタログ番号：C001558）は、視床下部の弧状核（ARC）内における精密なCreレコビナーゼ発現を可能にする。タモキシフェン誘導による二重蛍光タンパク質発現の成功は、このマウスモデルの特異性を確認しており、AgRP遺伝子およびNPY/AgRPニューロンを対象とした肥満研究に優れたツールである。
包括的なCreドライバーおよびKO/cKOマウスモデル
本誘導型モデルに加え、Cyagenは研究者向けに包括的なロッドentモデルのライブラリ拡充に取り組んでおり、幅広い研究応用に貢献する。Cyagenのノックアウトカタログモデルリポジトリ（eBank）では、さまざまな研究用途に対応したノックアウト（KO）および条件型ノックアウト（cKO）ラインを提供している。Cyagenの豊富なKO/cKOマウスモデルの詳細については、以下のリンクからご確認ください。ノックアウトカタログモデルリポジトリ（eBank）。
また、KO/cKOマウスモデルeBankに加え、iCreおよびCreERT2を含む多様な組織で精密な遺伝子改変を可能にする専門的なCreドライバーマウスラインも豊富に提供している。>>Creマウスライン一覧をチェックする
参考文献：
- Morton GJ, Schwartz MW. The NPY/AgRP neuron and energy homeostasis. Int J Obes Relat Metab Disord. 2001 Dec;25 Suppl 5:S56-62.
- Han J, Liang X, Guo Y, Wu X, Li Z, Hong T. Agouti-related protein as the glucose signaling sensor in the central melanocortin circuits in regulating fish food intake. Front Endocrinol (Lausanne). 2022 Nov 1;13:1010472.
