| Project/Area Number |
19K16140
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | Suntory Foundation for Life Sciences (2022)
Kyoto University (2019-2021) |
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Principal Investigator |
Yuta Takase 公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所・統合生体分子機能研究部, 特別研究員 (70756478)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 生体内血管リモデリング / トリ胚 / 細胞挙動 / 血流刺激 / 感知・応答 / マイクロ流路デバイス / 血管パターニング / ALK1 / 血流ずり応力 / TGFbシグナリング / 血管リモデリング / ニワトリ胚 |
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| Outline of Research at the Start |
血管ネットワークは全身に秩序だって分布し、酸素や栄養を供給することで高次生命活動を支える。これらの血管パターンの多くは、無秩序なメッシュ状の血管網が「リモデリング」することで完成する。しかし、血管リモデリングの成立過程、特に細胞挙動や分子機構は未だに解明されていない。申請者は、トリ胚血管網に注目した独自のリモデリング解析系を立ち上げ、血流の強弱に応答した内皮細胞の2種類の挙動変化がリモデリングを牽引することを見出しつつある。そこで本研究では、これら２種類の内皮細胞の挙動に注目し、内皮細胞の血流刺激に対する感知・応答機構を明らかにし、血管リモデリングの成立過程を包括的に理解することを目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Whereas the early formation of blood vessels is genetically determined during embryogenesis, at later stages non-genetic factors including hemodynamics (blood flow) play predominant roles in vasculature network formation, particularly the vasculature remodeling. To understand how the remodeling is regulated in living embryos at the cellular and molecular levels, I used the yolk sac vasculature in chicken embryos as an experimental model. At first, I established a local gene transfer method to developing vasculature. By taking advantages of this method, I found that the TGFβ receptor ALK1 triggers remodeling to the arteries, in association with the mechano-stress sensor TRPM7/8 and cytoskeletal regulator RhoA. These results suggest that the blood flow may be acting as the “physical stimulus”. Additionally, local knockdown experiments suggest that ALK1 may be also involved in determining the nature of blood vessels (arteries and veins) after remodeling.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
血管ネットワークは、秩序だった動静脈パターンで全身に広く分布し、各臓器・器官への酸素や栄養素の供給などを通してさまざまな生理活動を支えている。これらの血管パターンの多くは、無秩序なメッシュ状の血管網がリモデリングすることで完成する。本研究成果は、発生過程における動脈リモデリングを制御する分子機構の一端を明らかにした点で生命科学分野における学術的意義を持つ。加えて、血管リモデリングの破綻は循環器系疾患やガン転移にも繋がりうることから、本研究成果は社会的にも大きな意義を持つ。
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