Visual phenotyping analysis of Korean wild mouse KWM/Hym

Abstract

현재 실험용으로 사용하고 있는 마우스는 유전자가 인간과 상당부분이 일치하기 때문에 인간 질환 연구 모델로 일반적으로 사용하는 동물이다. 그러나 1900년때부터 실험용으로 사용하게 된 마우스는 수년 동안 자연 환경 조건에서 멀리 떨어져 있고, 가축화의 선택적 압력에 의해 영향을 받은 것으로 인해서 인간 질병을 흉내내기에 부족하다고 볼 수 있다. 따라서 많은 연구자 분들 이러한 한계를 극복하여 더 적합한 동물 모델을 만들려고 노력하고 있다. 그 중 하나로 한국 한림 대학교 연구팀에서 자연 야생 마우스를 포획하여 유전적 조성이 동일한 근교계를 육성하고 있으며 본 연구에서 이 마우스가 시각기 연구 및 실험에 적합한 지 보기 위해 시각 표현형 분석을 진행하였다. 시각표현형 분석을 하기 위해 KWM/Hym 마우스의 기능 및 형태학적 검사를 진행하고 가장 일반적인 실험용 C57BL/6N마우스와 결과를 비교했다. 그 결과 KWM/Hym은 실험용 마우스 보다 더 얇은 각막과 망막을 가졌다. 안저 촬영에서는 균열과 같은 이상이 나타났으나 OCT 및 조직병리검사와 같은 구조 검사에서 이상 소견은 관찰되지 않았다. 또한 예기치 않게 대부분25 주령KWM/Hym 마우스의 수정체에서 백내장이 관찰됐다. 그러나 시세포 기능 분석인 ERG결과에 따르면 망막 세포 기능은 실험실 마우스와 차이 없으므로 한국 야생형 마우스에서 유래한 이 계통이 시각기 실험에 적합하며 인간 수정체 백내장 질환의 동물 모델로 활용할 수 있음을 제안한다. Laboratory mice are widely and commonly used in biomedical research by having similar genes to humans. However, they have been segregated from their free-living relatives and too far removed from natural environmental conditions for many years. For that reason, some researchers believe these animals might have been affected by selective pressures of domestication to no longer represent an entire genome of their original population. In the last few decades, numerous efforts have been made to develop a better mouse model to overcome the limitations of laboratory inbred mouse models. As part of these efforts, in Korea, the Hallym university research team has been developing a new inbred strain of Korean wild mouse KWM/Hym. They suggested that this strain, which is derived from wild mice, might be useful for genetic research and may become a valuable tool for overcoming some limitations seen in inbred mice that are currently used in the laboratory. Therefore, for this study, I aimed to determine the visual phenotype of this unique strain- KWM/Hym, and consider whether and if they are suitable for visual research. To analyze their visual phenotype, I performed the functional and morphological examinations in KWM/Hym mice and compared the results with laboratory mice which are the most common background strain. As a result, KWM/Hym had a thin corneal phenotype, well-ordered retina, and normal visual function similar to control mice. Although they appeared a crack-like lesions in their fundus, there were no abnormalities observed with structural examination such as optical coherence tomography (OCT), histopathology and transmission electron microscopy (TEM). Unexpectedly, the KWM/Hym mice developed lens cataracts only at around 25 weeks old. However, according to their normal visual phenotype, particularly the electroretinography (ERG) test, their retinal cell function has not differed from laboratory wild-type mice. Therefore, we suggest Korean wild mouse KWM/Hym which originated from a wild population would be useful for visual experiments and could be an animal model of lens cataract disease in humans.