JP2004089148A - Myocardial infarction rabbit - Google Patents

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JP2004089148A
JP2004089148A JP2002258547A JP2002258547A JP2004089148A JP 2004089148 A JP2004089148 A JP 2004089148A JP 2002258547 A JP2002258547 A JP 2002258547A JP 2002258547 A JP2002258547 A JP 2002258547A JP 2004089148 A JP2004089148 A JP 2004089148A
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Japan
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rabbit
myocardial infarction
coronary artery
rabbits
age
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Pending
Application number
JP2002258547A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Shiomi
塩見 雅志
Takashi Ito
伊藤 隆
Yoshio Watanabe
渡辺 嘉雄
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KITAYAMA LABES CO Ltd
Oriental Yeast Co Ltd
Original Assignee
KITAYAMA LABES CO Ltd
Oriental Yeast Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a myocardial infarction rabbit and usable as a model animal for the development of a diagnostic, preventing or treating agent for myocardial infarction or arteriosclerosis or the prevention of the development of the diseases or the stabilization of coronary artery diseases. <P>SOLUTION: The rabbit is produced in a manner to satisfy the requirements that the rabbit has coronary artery lesion rich in macrophage, the serum cholesterol level is ≥800 mg/dl at 12 months old and ≥700 mg/dl at 24 months old, and the luminal constriction ratio of the coronary artery is higher than the sum of the average value and the standard deviation of the ratio of the parental generation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、心筋梗塞発症ウサギの産生方法及び生産された心筋梗塞発症ウサギに関する。
【0002】
【従来の技術】
心疾患による死亡は国内では死因の第2位であり、その約60%を占める心筋梗塞を主とする虚血性心疾患への対応の重要性が指摘されている。心筋梗塞の発症については、臨床データの集積によって、動脈硬化病変部位に生ずる血栓等による冠状動脈の閉塞が重要な役割を果していることが指摘されている。しかし、心筋梗塞を自然発症する適切なモデル動物が存在しないことから、心筋梗塞の発症メカニズムの詳細については解明されていない。
【0003】
WHHLウサギ(Watanabe heritable hyperlipidemic rabbit)は、低比重リポタンパク(LDL)受容体遺伝子の異常に基づく循環血液中のLDLの異化の遅延が原因して高コレステロール血症を呈し、離乳直後から大動脈や冠動脈等に動脈硬化病変を自然発症するウサギとして周知である。WHHLウサギは、選抜交配によって冠動脈に高度の動脈硬化病変が発症する(文献1−2)。しかし、心筋梗塞の発症頻度は低く、発生した心筋病変は軽度であった。ヒトの高脂血症に対応させるため、選抜交配によって心筋梗塞を好発するWHHLウサギの開発の研究が継続されているが、特に発生率の高いウサギが得られていなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、心筋梗塞発症ウサギの産生方法を提供することを目的とする。本発明の方法は、以下の1)−3)の条件:
1)マクロファージに富む冠動脈病変を有する;
2)血清コレステロール値が、12月齢において800mg/dl以上を示す、及び/又は、24月齢において700mg/dl以上を示す;並びに
3)冠動脈の管腔狭窄率が親世代の平均値+標準誤差より高い値を示す
を満たすウサギから生産したウサギを使用して交配を行うことを含む。
【0005】
好ましくは、上記1)−3)の条件の条件を見たすウサギは、さらに
4)心筋梗塞を発症した
という条件を満たす。好ましい態様において、本発明の方法は、12月齢における血清コレステロール値が800mg/dl以上を示す、WHHLウサギを選抜交配することを含む。
【0006】
本発明はまた、前記方法によって生産された、心筋梗塞発症ウサギを提供することを目的とする。好ましい態様において、本発明のウサギは、35月齢までの心筋梗塞の累積発症率が90%以上である。
【0007】
本発明はさらに、前記の心筋梗塞発症ウサギの、心筋梗塞あるいは動脈硬化のあるいは発症予防、又は冠動脈病の安定化のための、診断、予防若しくは治療剤、の開発のためのモデル動物としての使用を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
急性冠症候群の原因として、冠動脈の動脈硬化病変が破綻して閉塞性血栓が生じる仮説が有力と考えられている(文献2−5)。破綻した動脈硬化病変は、菲薄化した線維性被膜とその直下の大きなリピッドコア(脂質・マクロファージの蓄積)を特徴としている。動脈硬化病変破綻の仮説としては、マクロファージが分泌するプロテアーゼによる線維性被膜の分解、およびマクロファージやリンパ球が分泌するサイトカインによる平滑筋細胞のコラーゲン産生の抑制と、平滑筋細胞のアポトーシスが重要な役割を果していると指摘されている。
【0009】
本発明者らは上記知見を考慮し、心筋梗塞発症WHHLウサギ(WHHLMIウサギ)の開発においては、動脈硬化病変中にマクロファージが蓄積しやすい条件を採用することが重要と考えた。そして、高コレステロール血症を呈するWHHLウサギ(Watanabe heritable hyperlipidemic rabbit)から、特定の指標を基に選抜交配を行うことによって、WHHLMIウサギを確立することに成功し、本願発明を想到した。
【0010】
心筋梗塞発症ウサギの産生方法
本発明の心筋梗塞発症ウサギの産生方法は、以下の1)−3)の条件:
1)マクロファージに富む冠動脈病変を有する;
2)血清コレステロール値が、12月齢において800mg/dl以上を示す、及び/又は、24月齢において700mg/dl以上を示す;並びに
3)冠動脈の管腔狭窄率が親世代の平均値+標準誤差より高い値を示す
を満たすウサギから生産したウサギを使用して交配を行うことを含む。
【0011】
好ましくは、上記1)−3)の条件の条件を見たすウサギは、さらに
4)心筋梗塞を発症した
という条件を満たす。
【0012】
「心筋梗塞」とは、冠動脈の閉塞によってもたらされる心筋壊死、を意味する。大半の心筋梗塞は、冠動脈硬化症に起因する。我が国には比較的少ないと言われていたが、食生活を含む生活様式の欧米化に伴う血清コレステロール値の上昇に伴って急激に増加しつつある。
【0013】
ヒトでは、「高コレスレロール血症」とは、血中の脂質のうちで、特にコレステロールが220mg/dl以上の場合を高コレステロール血症という。遺伝性(家族性)の場合と続発性の場合がある。遺伝性の代表的なものは、コレステロールの代謝に重要な機能を果たす低比重リポ蛋白質(LDL)受容体の異常によるIIa型高脂血症である。他にも中性脂肪が高くなる複合型のIIb型高脂血症、アポEの異常によるIII型の高脂血症でも高コレステロール血症が見られる。続発性の場合は、食習慣や肥満に伴うもの、糖尿病、甲状腺機能低下症などの内分泌疾患、腎疾患、肝疾患に伴ってみられるものなどがある。
【0014】
限定されるわけではないが、本発明の方法に使用しうるウサギとしては、神戸大学医学部附属動物実験施設及び北山ラベス株式会社(〒396−0021長野県伊那市大字伊那3052−1)より入手可能なWHHLウサギ(Watanabe heritable hyperlipidemic rabbit)が知られている。WHHLウサギは、1973年に高コレステロール血症の突然変異体として発見され、1979年に系統として確立された。LDL受容体遺伝子の異常に基づく循環血液中のLDLの異化の遅延が原因して高コレステロール血症を呈し、離乳直後から大動脈や冠動脈などに動脈硬化病変を発症する。WHHLウサギはヒトの家族性高コレステロール血症のモデル動物として国際的に認知されている(http://www.med.kobe−u.ac.jp/iea/whhl.html)。
【0015】
条件1)「マクロファージに富む冠動脈病変を有する」は、限定されるわけではないが、例えば以下のような手法により判断する。
ウサギの死後に心臓を切り出し500μm間隔で冠動脈を薄切する。薄切切片をウサギマクロファージに特異的な単クローン抗体(例えば、DAKO A/S,Glastrup,Denmarkより入手可能なRAM−11)を用いて免疫組織染色する。光学顕微鏡下で観察し、抗体陽性細胞が冠動脈病変表層又は線維性被膜下に蓄積していることを確認する。
【0016】
条件2)は、「血清コレステロール値が、12月齢において800mg/dl以上を示す、及び/又は、24月齢において700mg/dl以上を示す」である。従来のWHHLウサギでは6月齢以降血清コントロール値が加齢によって低下する。本発明の方法では、6月齢以降の血清コレステロール値の低下が少ないことを選抜基準の一つとした。好ましい態様の一つとして、12月齢における血清コレステロール値が800mg/dl以上を示し、24月齢で700mg/dl以上を示す、高コレステロール血症を呈するウサギを選抜基準としてよい。
【0017】
条件3)は、「冠動脈の管腔狭窄率が親世代の平均値+標準誤差より高い値を示す」ことである。冠動脈の管腔狭窄率は、12ないし30月齢において、以下の式:
【0018】
【化1】
(病変面積/(内腔面積+病変面積))×100%
に従って計算した。冠動脈中の病変面積(狭窄を生じている部分)、冠動脈の内腔面積の測定方法は公知であり、例えば、Atherosclerosis 1992年 96巻 第43頁−第52頁に記載の方法に従って行うことが可能である。親世代の平均値は、好ましくは、30匹以上の親について観察する。
【0019】
好ましくは、上記1)−3)の条件に加えて、さらに4)心筋梗塞を発症した、という条件を満たすウサギを使用する。心筋梗塞の発症は、例えば、病理組織学的所見、例えば、心筋細胞の壊死、横紋の消失、波状走行、水腫性変化、リンパ球の浸潤、心筋の線維化、心室壁の菲薄化等が観察されることにより判断される。あるいは、心電図所見によりSTの上昇又は下降、異常Q波の出現、冠性T波等が観察されることにより判断される。
【0020】
上記1)−3)の条件、さらに好ましくは4)の条件を満たすウサギから生産されたウサギを交配に使用する。このような選抜交配は、限定されるわけではないが、5世代以上、より好ましくは、7世代以上繰り返す。なお、ウサギの飼育および交配の仕方は特に限定されず、公知の方法、例えば、実験動物技術 1979年 第14巻 第4頁−第6頁に記載の方法を適用することが可能である。
【0021】
心筋梗塞発症ウサギ
本発明は、特定の条件に基づいた選抜交配により心筋梗塞を高い確率で自然発生する心筋梗塞発症ウサギを提供する。
【0022】
本発明のウサギは、限定されるわけではないが、35月齢までの心筋梗塞の発症率が90%以上、より好ましくは95%以上である。心筋梗塞の発症は、条件4)について上述したように判断することが可能である。
【0023】
WHHLMIウサギ
本発明の心筋梗塞発症ウサギの好ましい例としては、本発明の実施例において得られたWHHLMI(WHHL miocardial infarction)ウサギが含まれる。WHHLMIウサギは、WHHLウサギのうち上記1)−3)の条件、さらに好ましくは4)の条件を満たすウサギを5世代−7世代にわたって選抜交配を継続することによって得られた。実施例1に記載したように、WHHLMIウサギはWHHLウサギと比較して、有意に高い心筋梗塞発症率を示す。
【0024】
WHHLMIウサギは、神戸大学医学部附属動物実験施設において、本発明者らが維持管理している。。なお、本発明者は、本特許出願に際し、WHHLMIウサギの受精卵を寄託機関へ寄託することも検討したが、不可能と判断した。具体的には、特許出願のための寄託に際し、受精卵(胚)は凍結(12個以上/アンプル)同一ロット25本以上、即ち受精卵300個以上を寄託することと規定されている。ウサギの場合、300個の受精卵を確保するためには、少なくとも20匹程度の個体を犠牲にする必要がある。本出願時点において維持されているWHHLMIウサギの繁殖適齢期メス個体数が40匹以下であることから、このうち20匹以上を犠牲にすると系統維持が困難となる。ウサギは近親交配を続けることが困難であり、マウス、ラットと異なり少数での維持は難しい。本発明者らは、WHHLMIウサギを保管しており、必要に応じて分譲する用意がある。
【0025】
心筋梗塞発症ウサギのモデル動物としての使用
本発明の心筋梗塞発症ウサギは、心筋梗塞を高頻度で発症するため、心筋梗塞あるいは動脈硬化のあるいは発症予防、又は冠動脈病の安定化のための、診断、予防若しくは治療剤の開発のためのモデル動物として使用することが可能である。
【0026】
特に、本明細書に記載の実施例において得られたWHHLMIウサギの心筋病変は、ヒトの冠動脈複数枝病変に基づく心筋梗塞に類似していた。このWHHLMIウサギを用いて、冠動脈病変の破綻や血栓形成に関する因子を検索することによって、急性冠症候群の発症機序の解明を行うことが可能である。
【0027】
心筋梗塞、動脈硬化、又は冠動脈複数枝病変の予防若しくは治療剤の開発は、候補となる化合物を投与することにより、心筋梗塞、動脈硬化、又は冠動脈病変の発生率の低下、病変面積の低下、病変の安定化等を指標とする。
【0028】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の技術的範囲を限定するためのものではない。本明細書の記載に基づいて容易に本発明に修飾・変更を加えることができ、それらは本発明の技術的範囲に含まれる。
【0029】
実施例1 WHHLMIウサギの作成
本発明者らは、以下の1)−4)の条件を指標にWHHLウサギについて5〜7世代にわたって選抜交配を行った:
1)マクロファージに富む冠動脈病変を有する;
2)血清コレステロール値が、12月齢において800mg/dl以上を示す、及び/又は、24月齢において700mg/dl以上を示す;
3)冠動脈の管腔狭窄率が親世代の平均値+標準誤差より高い値を示す;並びに
4)心筋梗塞を発症した。
【0030】
選抜交配の間の飼育管理は通常の実験用ウサギの飼育条件と同一であり、給与した飼料は通常の実験ウサギ用飼料であった。
選抜交配の結果、心筋梗塞を高い確率で自然発症するWHHLMIウサギを得た。
【0031】
(1)心筋病変の解析
WHHLMIウサギ及びWHHLウサギ(対照)の心臓を死後16時間以内に採取し、固定液(ホルマリンあるいはブアン氏固定液)に浸漬した。パラフィン包埋後500μm間隔で薄切し、病理組織染色あるいは免疫組織染色を実施した。WHHLMIウサギの心筋病変は心室内膜下領域に好発し、貫壁性病変は約60%に認められた。これらの所見はヒトの冠動脈複数枝病変に伴う心筋梗塞に類似している。
【0032】
図1に、陳旧性心筋梗塞に急性心筋梗塞を併発した25月齢オスウサギの心臓の病理組織画像を示す。左心室には心内膜下に全周性の心筋病変が認められ、左室の心底部側から心尖部側にかけて、側壁から後壁にかけて、および中隔壁の後壁近接部で菲薄化が認められる(図1A−D)。責任冠動脈では狭窄率90%以上の病変が連続した20切片に認められた(図1E)。線維化部分に隣接して心筋線維が残存している部位(図1Cの枠内)では、心筋線維の横紋の消失、水腫様変化、波状走行が認められ(図1G−H)、中隔壁の菲薄化部分では心筋線維の消失も認められた。また、心筋線維の核の消失あるいは不明瞭化、収縮体壊死等も認められた。これらの所見は急性心筋梗塞で認められる典型的な病理所見である。
【0033】
図1に示したWHHLMIウサギの死亡直前に計測した心電図では、旧性心筋梗塞発症時の典型的な心電図所見、すなわちST−segmentの上昇(II誘導、III誘導、aVF誘導)、あるいは下降(I誘導、aVL誘導)および異常Q波(III誘導、aVF誘導)が認められた。以上の所見から、このウサギは陳旧性心筋梗塞に急性心筋梗塞を併発して死亡したと考えられた。選抜交配後に死亡した多くのWHHLウサギが同様の病理所見を示した。
【0034】
選抜交配後のWHHLMIウサギの病理組織標本で陳旧性の心筋梗塞病変を示さないケースにおいては、心筋線維の横紋の消失、水腫様変化、波状走行、収縮体壊死、ミオグロビンの消失、ならびに心筋細胞の核の消失、不明瞭化、萎縮等の心筋虚血急性期の所見が認められ、冠動脈に90%以上の管腔狭窄病変が認められた。これらの所見は急性心筋梗塞の発症を強く示唆している。
【0035】
(2)責任冠動脈の動脈硬化病変
心筋梗塞を自然発症したWHHLMIウサギの冠動脈病変には2つのタイプが認められた。1つは動脈硬化病変表層へのマクロファージの集積による内腔の閉塞であり、もう1つは内腔の完全閉塞は示さないが、菲薄化した線維性被膜とその直下の脂質とマクロファージからなる大きなリピッドコアを伴う病変である。前者の冠動脈病変の場合、免疫組織染色によって、マクロファージ集積部分の内皮細胞の剥離が観察された。後者の動脈硬化病変は、急性冠症候群の原因と考えられる典型的な不安定病変の特徴を示した。
【0036】
選抜交配以前のWHHLウサギにおいては、冠動脈病変は、マクロファージや細胞外蓄積脂質が少なく平滑筋細胞やコラーゲン線維に富む病変であった(文献6)。しかし、選抜交配によって、冠動脈病変は脂質成分に富む病変となり、ヒトの冠動脈病変により類似した病理組織像を示すようになった。
【0037】
(3)まとめ
WHHLMIウサギは、選抜交配前のWHHLウサギと比較して、以下のような特徴を示した。
【0038】
a)WHHLウサギでは35月齢前における心筋梗塞の累積発生率が20%以下であったのに対し、WHHLMIウサギでは90%と高値を示した。
b)12ないし30月齢における冠動脈の管腔狭窄率:
【0039】
【化2】
(病変面積/(内腔面積+病変面積))×100%
が、WHHLウサギが74%であったが、WHHLMIウサギでは94%であった。
【0040】
c)WHHLウサギでは、冠動脈動脈硬化病変構成成分は平滑筋細胞やコラーゲン繊維が豊富であり、マクロファージが比較的少ない病変であった。WHHLMIウサギではマクロファージが動脈病変の表層部分に多量に集積し、冠動脈内腔を閉塞している。
【0041】
d)WHHLウサギでは心電図の異常は認められなかったが、WHHLMIウサギでは、不整脈や典型的な心筋梗塞を示す心電図異常や、内膜下梗塞を示唆する心電図所見が観察された。
【0042】
e)WHHLウサギでは6月齢以降血清コレステロール値が加齢によって低下し、18月齢の血清コレステロール値の平均値は529mg/dlであった。WHHLMIウサギでは加齢による血清コレステロールの低下が軽度であり、18月齢の血清コレステロール値の平均値は804mg/dlの高値を示した。正常ウサギの血清コレステロールは、約30−約50mg/dlである。
参考文献
以下の文献は、参考文献としてその内容が本明細書中に援用される。
【0043】
1.  Shiomi M.  Outline of WHHL rabbit.  http://www.med.kobe−u.ac.jp/iea/whh1−1.html (2002)
2.  Shiomi M., Ito T., Shiraishi M., Watanabe Y.  Inheritability of atherosclerosis and the role of lipoproteins as risk factors in the development of atherosclerosis in WHHL rabbits: Risk factors related to coronary atherosclerosis are different from those related to aortic atherosclerosis.  Atherosclerosis 96: 43−52 (1992)
3.  Falk E., Shah P.K., Fuster V.  Coronary plaque disruption.  Circulation 92: 657−671 (1995)
4.  Davies M.J.  Stability and instability: Two faces of coronary atherosclerosis. Circulation 94: 2013−2020 (1996)
5.  Libby P.  Current concepts of the pathogenesis of the acute coronary syndromes.  Circulation 104: 365−372 (2001)
6.  Shiomi M., Ito T., Tsukada T., Yata T., Ueda M.  Cell compositionsof coronary and aortic atherosclerotic lesions differ; An immunohistochemical study.  Arterioscler Thromb 14: 931−937 (1994)
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、25月齢のオスのWHHLMIウサギの心臓及び冠動脈のアテローム班の顕微鏡画像である。
図1A−Dは、心臓組織切片の図である(Azan−Mallory染色)。図1Eは、責任回旋枝の冠動脈病変である(elastic van Gieson染色)。図1F(HE染色)は、図1Cの左心室の左壁の領域の高倍率図である。図1Gは図1Fの高倍率図である。図1H(筋細胞アクチンの免疫組織染色)は、図1C左壁の高倍率図である。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a rabbit with myocardial infarction and the produced rabbit with myocardial infarction.
[0002]
[Prior art]
Death due to heart disease is the second leading cause of death in Japan, and it has been pointed out that it is important to respond to ischemic heart disease mainly caused by myocardial infarction, which accounts for about 60% of the death. Regarding the onset of myocardial infarction, it has been pointed out by accumulation of clinical data that occlusion of the coronary artery due to thrombus or the like occurring at the site of atherosclerotic lesion plays an important role. However, since there is no suitable model animal that spontaneously develops myocardial infarction, details of the mechanism of myocardial infarction have not been elucidated.
[0003]
WHHL rabbits (Watanabe heritable hyperlipidemic rabbit) exhibit hypercholesterolemia due to delayed catabolism of LDL in the circulating blood due to abnormalities in the low-density lipoprotein (LDL) receptor gene, and the aorta and coronary arteries immediately after weaning. It is well known as a rabbit that naturally develops atherosclerotic lesions. In WHHL rabbits, severe atherosclerotic lesions develop in the coronary arteries by selective breeding (Reference 1-2). However, the incidence of myocardial infarction was low and myocardial lesions occurred mildly. In order to respond to human hyperlipidemia, research on the development of WHHL rabbits that frequently cause myocardial infarction by selective breeding has been continued, but rabbits with a particularly high incidence have not been obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing a rabbit with myocardial infarction. The method of the present invention comprises the following conditions 1) to 3):
1) have coronary artery lesions rich in macrophages;
2) The serum cholesterol level is 800 mg / dl or more at 12 months of age and / or 700 mg / dl or more at 24 months of age; and 3) The luminal stenosis rate of the coronary artery is greater than the average of the parental generation + standard error. Breeding using rabbits produced from rabbits that satisfy the high values.
[0005]
Preferably, a rabbit meeting the above conditions 1) -3) further satisfies the condition 4) that a myocardial infarction has developed. In a preferred embodiment, the method of the present invention comprises selectively breeding WHHL rabbits having a serum cholesterol level at 12 months of age of 800 mg / dl or more.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a rabbit with myocardial infarction produced by the above method. In a preferred embodiment, the rabbit of the present invention has a cumulative incidence of myocardial infarction up to 35 months of age of 90% or more.
[0007]
The present invention further provides the use of the above-mentioned rabbit with myocardial infarction as a model animal for the development of a diagnostic, prophylactic or therapeutic agent for preventing or developing myocardial infarction or arteriosclerosis, or stabilizing coronary artery disease. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a cause of the acute coronary syndrome, a hypothesis that an arteriosclerotic lesion of a coronary artery is broken and an obstructive thrombus is generated is considered to be effective (Reference 2-5). A ruptured atherosclerotic lesion is characterized by a thin fibrous cap and a large lipid core directly below it (accumulation of lipids and macrophages). The hypotheses of atherosclerotic lesion rupture are that proteases secreted by macrophages degrade fibrous caps, cytokines secreted by macrophages and lymphocytes suppress smooth muscle cell collagen production, and apoptosis of smooth muscle cells plays an important role Has been pointed out.
[0009]
In view of the above findings, the present inventors have considered that in the development of a WHHL rabbit with onset of myocardial infarction (WHHLMI rabbit), it is important to adopt conditions that facilitate the accumulation of macrophages in atherosclerotic lesions. Then, WHHL rabbits (Watanabe heritable hyperlipidic rabbit) exhibiting hypercholesterolemia were selected and bred based on specific indices, thereby successfully establishing WHHLMI rabbits, and arrived at the present invention.
[0010]
Method for producing rabbit with myocardial infarction The method for producing rabbit with myocardial infarction according to the present invention comprises the following conditions 1) to 3):
1) have coronary artery lesions rich in macrophages;
2) The serum cholesterol level is 800 mg / dl or more at 12 months of age and / or 700 mg / dl or more at 24 months of age; and 3) The luminal stenosis rate of the coronary artery is greater than the average of the parental generation + standard error. Breeding using rabbits produced from rabbits that satisfy the high values.
[0011]
Preferably, a rabbit meeting the above conditions 1) -3) further satisfies the condition 4) that a myocardial infarction has developed.
[0012]
By "myocardial infarction" is meant myocardial necrosis caused by occlusion of a coronary artery. Most myocardial infarction is due to coronary atherosclerosis. It was said to be relatively small in Japan, but it has been increasing rapidly with the rise of serum cholesterol level due to the westernization of lifestyle including dietary habits.
[0013]
In humans, "hypercholesterolemia" refers to hypercholesterolemia, particularly when cholesterol is 220 mg / dl or more among blood lipids. It can be hereditary (familial) or secondary. A typical hereditary type is type IIa hyperlipidemia due to abnormalities in low density lipoprotein (LDL) receptor, which plays an important role in cholesterol metabolism. In addition, hypercholesterolemia is also observed in complex type IIb hyperlipidemia in which triglycerides are increased and type III hyperlipidemia due to apoE abnormality. Secondary cases include those associated with eating habits and obesity, those associated with endocrine diseases such as diabetes and hypothyroidism, kidney diseases, and liver diseases.
[0014]
Although not limited thereto, rabbits that can be used in the method of the present invention are available from Kobe University Faculty of Medicine, Animal Experimental Facility and Kitayama Labes Co., Ltd. WHHL rabbits (Watanabe heritable hyperlipidemic rabbit) are known. The WHHL rabbit was discovered in 1973 as a hypercholesterolemic mutant and was established as a strain in 1979. It causes hypercholesterolemia due to delayed catabolism of LDL in the circulating blood due to abnormalities in the LDL receptor gene, and develops atherosclerotic lesions in the aorta and coronary arteries immediately after weaning. WHHL rabbits are internationally recognized as human model animals for familial hypercholesterolemia (http://www.med.kobe-u.ac.jp/iea/whl.html).
[0015]
Condition 1) "having a macrophage-rich coronary artery lesion" is determined by, for example, but not limited to, the following method.
After the death of the rabbit, the heart is cut out and the coronary arteries are sliced at intervals of 500 μm. The thin sections are immunohistologically stained using a monoclonal antibody specific to rabbit macrophages (for example, RAM-11 available from DAKO A / S, Glastrup, Denmark). Observe under a light microscope to confirm that antibody-positive cells accumulate on the coronary artery lesion surface layer or under the fibrous cap.
[0016]
The condition 2) is “the serum cholesterol level shows 800 mg / dl or more at 12 months of age and / or 700 mg / dl or more at 24 months of age”. In conventional WHHL rabbits, serum control values decrease with aging after 6 months of age. In the method of the present invention, one of the selection criteria is that the decrease in serum cholesterol level after 6 months of age is small. As a preferred embodiment, a rabbit exhibiting hypercholesterolemia whose serum cholesterol level at 12 months of age is 800 mg / dl or more and whose serum cholesterol level is 700 mg / dl or more at 24 months of age may be used as a selection criterion.
[0017]
Condition 3) is that “the luminal stenosis rate of the coronary artery is higher than the average value of the parent generation + standard error”. The luminal stenosis rate of the coronary artery at 12 to 30 months of age is:
[0018]
Embedded image
(Lesion area / (lumen area + lesion area)) × 100%
Calculated according to Methods for measuring the area of a lesion in the coronary artery (portion where a stenosis has occurred) and the lumen area of the coronary artery are known, and can be performed according to the method described in, for example, Atherosclerosis 1992, 96, 43-52. It is. The average of the parent generation is preferably observed for more than 30 parents.
[0019]
Preferably, a rabbit that satisfies the condition of 1) -3) and 4) the onset of myocardial infarction is used. The onset of myocardial infarction includes, for example, histopathological findings, such as necrosis of cardiomyocytes, disappearance of striations, wavy running, edematous changes, infiltration of lymphocytes, fibrosis of myocardium, thinning of ventricular wall, etc. It is judged by being observed. Alternatively, the determination is made by observing an increase or a decrease in ST, appearance of abnormal Q wave, coronary T wave, and the like based on electrocardiogram findings.
[0020]
Rabbits produced from rabbits satisfying the above conditions 1) to 3), more preferably 4) are used for crossing. Such selective mating is not limited, but is repeated for 5 generations or more, more preferably 7 generations or more. The method of breeding and breeding rabbits is not particularly limited, and known methods, for example, methods described in Experimental Animal Techniques, Vol. 14, pp. 4-6, 1979 can be applied.
[0021]
Myocardial infarction-rabbit The present invention provides a myocardial infarction-rabbit in which myocardial infarction occurs spontaneously with a high probability by selective mating based on specific conditions.
[0022]
The rabbit of the present invention has, but is not limited to, an incidence of myocardial infarction up to 35 months of age of 90% or more, more preferably 95% or more. The onset of myocardial infarction can be determined as described above for the condition 4).
[0023]
WHHLMI rabbit Preferred examples of the rabbit having myocardial infarction of the present invention include the WHHLMI (WHHL myocardial infraction) rabbit obtained in the examples of the present invention. WHHLMI rabbits were obtained by continuing selective breeding of rabbits satisfying the above conditions 1) to 3), more preferably 4) among WHHL rabbits for 5 to 7 generations. As described in Example 1, WHHLMI rabbits show a significantly higher incidence of myocardial infarction than WHHL rabbits.
[0024]
The WHHLMI rabbits are maintained by the present inventors at an animal experimental facility attached to Kobe University School of Medicine. . The present inventor also considered depositing a fertilized egg of a WHHLMI rabbit with a depositary institution for filing this patent application, but determined that it was impossible. Specifically, upon depositing a patent application, it is stipulated that the number of fertilized eggs (embryos) frozen (12 or more / ampule) is 25 or more in the same lot, that is, 300 or more fertilized eggs are deposited. In the case of rabbits, it is necessary to sacrifice at least about 20 individuals to secure 300 fertilized eggs. Since the number of female individuals suitable for reproductive age of WHHLMI rabbits maintained at the time of the present application is 40 or less, it is difficult to maintain the strain if at least 20 of them are sacrificed. Rabbits are difficult to maintain inbreeding, and unlike mice and rats, maintenance in small numbers is difficult. We have stored the WHHLMI rabbits and are ready to procure them as needed.
[0025]
Use as a rabbit model animal of myocardial infarction Since the myocardial infarction rabbit of the present invention develops myocardial infarction at a high frequency, it prevents the occurrence of myocardial infarction or arteriosclerosis or the stabilization of coronary artery disease. For the development of diagnostic, prophylactic or therapeutic agents.
[0026]
In particular, the myocardial lesions of the WHHLMI rabbits obtained in the examples described herein resembled myocardial infarction based on human coronary artery multi-branch lesions. Using this WHHLMI rabbit, it is possible to elucidate the pathogenesis of acute coronary syndrome by searching for factors related to rupture of coronary artery lesions and thrombus formation.
[0027]
Myocardial infarction, arteriosclerosis, or the development of a preventive or therapeutic agent for coronary artery multi-branch lesions, by administering a candidate compound, myocardial infarction, arteriosclerosis, or reduction in the incidence of coronary artery lesions, reduction in lesion area, Stability of the lesion is used as an index.
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but these are not intended to limit the technical scope of the present invention. Modifications and changes can be easily made to the present invention based on the description in the present specification, and they are included in the technical scope of the present invention.
[0029]
Example 1 Preparation of WHHLMI rabbits The present inventors performed selective breeding of WHHL rabbits for 5 to 7 generations using the following conditions 1) to 4) as indices:
1) have coronary artery lesions rich in macrophages;
2) Serum cholesterol levels are greater than 800 mg / dl at 12 months of age and / or greater than 700 mg / dl at 24 months of age;
3) The luminal stenosis rate of the coronary artery is higher than the average of the parental generation + standard error; and 4) Myocardial infarction occurred.
[0030]
The breeding management during the selective mating was the same as the breeding conditions for normal laboratory rabbits, and the feed fed was normal laboratory rabbit feed.
As a result of the selective cross, WHHLMI rabbits that spontaneously develop myocardial infarction with a high probability were obtained.
[0031]
(1) Analysis of Myocardial Lesions Hearts of WHHLMI rabbits and WHHL rabbits (control) were collected within 16 hours after death and immersed in a fixative (formalin or Bouin's fixative). After embedding in paraffin, the sections were cut at 500 μm intervals, and stained for histopathology or immunohistochemistry. Myocardial lesions in WHHLMI rabbits were prevalent in the subventricular subventricular region, and transmural lesions were observed in about 60%. These findings are similar to myocardial infarction associated with multiple coronary artery lesions in humans.
[0032]
FIG. 1 shows a histopathological image of the heart of a 25-month-old male rabbit with acute myocardial infarction associated with old myocardial infarction. Peripheral myocardial lesions in the left ventricle below the endocardium, thinning from the base of the left ventricle to the apex, from the side wall to the posterior wall, and near the posterior wall of the septal wall (FIGS. 1A-D). In the responsible coronary artery, lesions with a stenosis rate of 90% or more were observed in 20 consecutive sections (FIG. 1E). At the site where the myocardial fiber remains adjacent to the fibrotic portion (in the frame of FIG. 1C), disappearance of striations of the myocardial fiber, edema-like change, and wavy running are observed (FIG. 1G-H). In the thinned part, the disappearance of myocardial fibers was also observed. In addition, disappearance or obscuration of myocardial fiber nuclei and necrosis of contractile bodies were also observed. These findings are typical pathological findings in acute myocardial infarction.
[0033]
The electrocardiogram measured immediately before the death of the WHHLMI rabbit shown in FIG. 1 shows typical electrocardiographic findings at the onset of old myocardial infarction, that is, an increase in ST-segment (lead II, lead III, aVF lead) or a decrease in lead (I lead). Lead, aVL lead) and abnormal Q wave (lead III, aVF lead). From the above findings, it was considered that this rabbit died of acute myocardial infarction in combination with old myocardial infarction. Many WHHL rabbits that died after selective breeding showed similar pathological findings.
[0034]
In cases where pathological tissue specimens of WHHLMI rabbits after selective mating do not show old myocardial infarction lesions, loss of myocardial fiber striations, edema-like changes, wavy running, contractile necrosis, loss of myoglobin, and loss of myocardium The findings in the acute phase of myocardial ischemia, such as disappearance, obscuration, and atrophy of cell nuclei, were observed, and more than 90% of luminal stenosis lesions were found in coronary arteries. These findings strongly suggest the development of acute myocardial infarction.
[0035]
(2) Atherosclerotic lesion of responsible coronary artery There were two types of coronary artery lesions in WHHLMI rabbits that spontaneously developed myocardial infarction. One is the occlusion of the lumen due to the accumulation of macrophages on the surface layer of the atherosclerotic lesion, and the other is not showing complete occlusion of the lumen, but a large fibrous cap consisting of a thin fibrous cap and lipids and macrophages immediately below it. A lesion with a lipid core. In the case of the former coronary artery lesion, detachment of the endothelial cells from the macrophage accumulation portion was observed by immunohistological staining. The latter atherosclerotic lesions exhibited the characteristics of typical unstable lesions that may be responsible for acute coronary syndrome.
[0036]
In WHHL rabbits before selective mating, coronary artery lesions were lesions that were low in macrophages and extracellular accumulated lipids and rich in smooth muscle cells and collagen fibers (Reference 6). However, by selective crossing, the coronary artery lesion became a lesion rich in lipid components, and showed a histopathological image more similar to that of a human coronary artery lesion.
[0037]
(3) Summary The WHHLMI rabbit exhibited the following characteristics as compared with the WHHL rabbit before the selection and mating.
[0038]
a) In WHHL rabbits, the cumulative incidence of myocardial infarction before the age of 35 months was 20% or less, while in WHHLMI rabbits, the value was as high as 90%.
b) Coronary artery luminal stenosis rate at 12 to 30 months of age:
[0039]
Embedded image
(Lesion area / (lumen area + lesion area)) × 100%
However, the percentage of WHHL rabbits was 74%, while that of WHHLMI rabbits was 94%.
[0040]
c) In WHHL rabbits, the components of coronary arteriosclerosis lesions were lesions rich in smooth muscle cells and collagen fibers and relatively low in macrophages. In WHHLMI rabbits, macrophages accumulate in large amounts in the superficial portion of arterial lesions and block the coronary artery lumen.
[0041]
d) No abnormal electrocardiogram was observed in WHHL rabbits, but abnormal electrocardiograms showing arrhythmia and typical myocardial infarction and electrocardiographic findings suggesting subintimal infarction were observed in WHHLMI rabbits.
[0042]
e) In WHHL rabbits, the serum cholesterol level decreased with age after 6 months of age, and the average serum cholesterol level at 18 months of age was 529 mg / dl. In WHHLMI rabbits, the decrease in serum cholesterol due to aging was mild, and the average value of serum cholesterol at the age of 18 months was as high as 804 mg / dl. The serum cholesterol of a normal rabbit is about 30 to about 50 mg / dl.
References The following references are incorporated herein by reference.
[0043]
1. Shiomi M .; Outline of WHHL rabbit. http: // www. med. kove-u. ac. jp / iea / whh1-1. html (2002)
2. Shiomi M .; , Ito T .; , Shiraiishi M .; , Watanabe Y .; Inheritability of atherosclerosis and the role of lipoproteins as risk factors in the development of atherosclerosis in WHHL rabbits: Risk factors related to coronary atherosclerosis are different from those related to aortic atherosclerosis. Atherosclerosis 96: 43-52 (1992)
3. Falk E. , Shah P .; K. , Faster V .; Coronary plaque distortion. Circulation 92: 657-671 (1995).
4. Davies M. J. Stability and instability: Two faces of colony atherosclerosis. Circulation 94: 2013-2020 (1996)
5. Libby P.S. Current concepts of the pathogenesis of the acute colony syndromes. Circulation 104: 365-372 (2001).
6. Shiomi M .; , Ito T .; , Tsukada T .; , Yata T .; , Ueda M .; Cell compositions of colony and aortic atherosclerotic lengths diffuser; An immunohistochemical study. Arterioscler Thromb 14: 931-937 (1994)
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a microscope image of heart and coronary atheroma plaques of a 25 month old male WHHLMI rabbit.
1A-D are views of heart tissue sections (Azan-Mallory staining). FIG. 1E is a coronary lesion of the responsible circumflex (elastic van Gieson staining). FIG. 1F (HE staining) is a high magnification view of the region of the left wall of the left ventricle of FIG. 1C. FIG. 1G is a high magnification view of FIG. 1F. FIG. 1H (immunohistological staining of muscle cell actin) is a high magnification view of the left wall of FIG. 1C.

Claims (7)

心筋梗塞発症ウサギの産生方法であって、以下の1)−3)の条件:
1)マクロファージに富む冠動脈病変を有する;
2)血清コレステロール値が、12月齢において800mg/dl以上を示す、及び/又は、24月齢において700mg/dl以上を示す;並びに
3)冠動脈の管腔狭窄率が親世代の平均値+標準誤差より高い値を示す
を満たすウサギから生産したウサギを使用して交配を行うことを含む、前記産生方法。
A method for producing a rabbit with myocardial infarction, comprising the following conditions 1) -3):
1) have coronary artery lesions rich in macrophages;
2) The serum cholesterol level is 800 mg / dl or more at 12 months of age and / or 700 mg / dl or more at 24 months of age; and 3) The luminal stenosis rate of the coronary artery is greater than the average of the parental generation + standard error. The above-described production method, comprising breeding using a rabbit produced from a rabbit satisfying a high value.
上記1)−3)の条件の条件を見たすウサギが、さらに
4)心筋梗塞を発症した
という条件を満たす、請求項1に記載の方法。
The method according to claim 1, wherein the rabbit meeting the conditions of 1) to 3) further satisfies the condition of 4) having developed myocardial infarction.
交配を少なくとも5世代繰り返す、請求項1又は2に記載の方法。The method according to claim 1 or 2, wherein the mating is repeated for at least 5 generations. 遺伝性高脂血症ウサギ(WHHLウサギ)を使用する、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方法。The method according to any one of claims 1 to 3, wherein a hereditary hyperlipidemia rabbit (WHHL rabbit) is used. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法によって生産された、心筋梗塞発症ウサギ。A rabbit with myocardial infarction produced by the method according to any one of claims 1 to 4. 35月齢までの心筋梗塞の累積発生率が90%以上である、請求項5に記載の心筋梗塞発症ウサギ。The rabbit with myocardial infarction according to claim 5, wherein the cumulative incidence of myocardial infarction up to the age of 35 months is 90% or more. 請求項5又は6に記載の心筋梗塞発症ウサギの、心筋梗塞あるいは動脈硬化のあるいは発症予防、又は冠動脈病の安定化のための、診断、予防若しくは治療剤、の開発のためのモデル動物としての使用。Use of the rabbit with myocardial infarction according to claim 5 or 6 as a model animal for the development of a diagnostic, prophylactic or therapeutic agent for preventing or developing myocardial infarction or arteriosclerosis, or stabilizing coronary artery disease. use.
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