研究で使われるマウスの種類と用途 ― 実験目的に応じた最適なモデル選択

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研究用マウスとは

マウス(Mus musculus)は、遺伝子操作の容易さ、繁殖力の高さ、ヒトとの遺伝的相同性(約95%)などから、生命科学研究の主要なモデル動物です。基礎研究から創薬、がん、免疫、神経、再生医療まで幅広く活用されています。
ここでは、研究目的別に主要なマウス系統を解説します。


1. 近交系マウス(Inbred strains)

特徴:
20世代以上の兄妹交配を繰り返して得られた「遺伝的に均一な個体群」。実験の再現性が高いのが利点です。

代表的な系統と用途:

系統名特徴・用途
C57BL/6(B6)最も広く使われる標準系統。遺伝子改変マウスの背景にも多い。免疫・神経・代謝研究に使用。
BALB/c抗体産生に優れ、免疫学・感染症研究に多用。
129系統遺伝子ターゲティングに適した胚幹細胞をもつ。ノックアウトマウス作製に利用。
DBA/2聴覚や心血管研究など特定表現型に有用。

2. 遺伝子改変マウス(Genetically Modified Mice)

現代の生命科学では、遺伝子改変マウスが機能解析の中心となっています。

● トランスジェニックマウス(Tgマウス)

外来遺伝子を導入して特定タンパク質を過剰発現させるモデル。
用途: 発現制御解析、シグナル伝達研究、疾患モデル(例:APPトランスジェニックアルツハイマーモデル)。

● ノックアウトマウス(KOマウス)

標的遺伝子を欠損させたモデル。
用途: 遺伝子機能の解明、病態解析、創薬ターゲット検証。
例: Cd9^-/-, Itga3^-/-, p53^-/- など。

● 条件的ノックアウトマウス(Cre-loxP系)

特定の組織や時期にだけ遺伝子を削除可能。
代表例: Alb-Cre, Nestin-Cre, Lyz2-Cre など。
用途: 臓器特異的機能解析、致死遺伝子の解析。

● ノックインマウス(KIマウス)

目的遺伝子座にタグ、リポーター、または変異遺伝子を導入。
用途: 発現追跡(例:tdTomato-KI)、機能変異解析(例:DTRやT2Aカセット導入)。


3. 免疫不全マウス(Immunodeficient Mice)

ヒト細胞や腫瘍の移植研究に不可欠なモデルです。

系統特徴・用途
Nude(nu/nu)マウスT細胞欠損。がん細胞の皮下移植に使用。
SCIDマウスT細胞・B細胞ともに欠損。
NOD/SCIDSCIDに糖尿病素因を組み合わせた系統。ヒト腫瘍の生着性が高い。
NSG(NOD/SCID/IL2rγnull)最も強い免疫不全。ヒト造血系・がん幹細胞・免疫系再構築研究に用いられる。

4. 疾患モデルマウス

ヒト疾患を再現したマウスも多数開発されています。

  • がんモデル:KRAS変異マウス、p53欠損マウス、腸管腫瘍モデル(Apc^Min/+)など
  • 神経変性モデル:APP/PS1(アルツハイマー病)、SOD1(ALS)
  • 代謝疾患モデル:ob/ob(レプチン欠損肥満マウス)、db/db(レプチン受容体欠損)
  • 免疫疾患モデル:MRL/lpr(自己免疫疾患)、NOD(糖尿病)

5. 実験目的別のマウス選択のポイント

目的推奨系統・モデル例
遺伝子機能解析KO/KIマウス(C57BL/6背景)
がん研究Nude, NSG, p53/KRASモデル
再生医療NSG, Rag2^-/-マウス
免疫研究C57BL/6, BALB/c
神経科学C57BL/6, 特定プロモーターCre系統
代謝研究ob/ob, db/db, C57BL/6

6. マウス選択と倫理

マウス実験は「3R原則(Replacement, Reduction, Refinement)」に基づき、

  • 他の方法で代替できないか(Replacement)
  • 使用数を最小限にできるか(Reduction)
  • 苦痛を軽減できるか(Refinement)
    を常に考慮する必要があります。
    動物実験計画書の承認を得て、倫理的配慮のもとで実施されることが原則です。

まとめ

研究に使われるマウスは、遺伝的背景・免疫状態・導入遺伝子などにより多彩な種類があります。
実験目的に応じて適切なマウスを選択することが、信頼性の高いデータと再現性の確保につながります。
正しい系統選択と倫理的配慮のもとで、マウスモデルは今後も生物学・医学研究の中核として活躍し続けるでしょう。

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