血流メカノ刺激によって時空間的に連鎖・連動する器官形成のしくみ
| Project/Area Number |
20H03259
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44020:Developmental biology-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高橋 淑子 京都大学, 理学研究科, 教授 (10183857)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
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| Keywords | 初期胚 / 血管リモデリング / 血流 / メカノバイオロジー / 始原生殖細胞 / 血管モデリング |
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| Outline of Research at the Start |
体の隅々にまで存在する血管網は、酸素や栄養などを運ぶ重要な運搬流路である。一方で初期胚に出現する原始血管網はそれ以外の役割も担うと考えられているが、その実態はよくわかっていない。私達は、初期胚における原始血管網の血流を局所的に操作すると、そこから遠く離れた場所の血管パターンにまで変化が及ぶことを見出し、またこのような連鎖的な血管リモデリングがその後の器官形成にも関わる可能性がみえてきた。そこで本研究では「初期胚の血管ダイナミクスが、その後の器官形成を支える」という着想に基づいて、ミクロからマクロまでを繋ぐ解析法により、血流メカノ刺激の連鎖に連動する器官形成のダイナミクスの基盤を提唱する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
体の隅々にまで張り巡らされる血管網は、酸素や栄養などを運ぶ重要な運搬流路である。一方で初期胚に出現する原始血管網はそれ以外の役割も担うと考えられているが、その実態はよくわかっていない。これまでに血管リモデリングと器官形成の関係について解析を進めている。鳥類の胚では、始原生殖細胞（PGC）は血流にのって運ばれたのちに、発生中の生殖巣で血管から遊出することが知られている。そこで生殖巣付近の血管リモデリングとPGCとの関係を調べた。生殖巣の形成に合わせるように、その付近で径路の細い血管網が形成されることがわかった。血流内を流れるPGCを蛍光色素で標識したところ、生殖巣近くの血管網に流入したPGCはそこで効率良く詰まる（トラップされる）ことがわかった。このしくみをさらに詳しく知るために、原子間力顕微鏡を用いてPGCの硬さを計測したところ、同じく血流内を移動する血球系細胞に比べてはるかに硬いことがわかった。またPGCの硬さを生む原動力が細胞内のアクチン細胞骨格であることを示すことができた。胚体外に取り出したPGCを培養して遺伝子操作によりアクチン重合を阻害したのち、これらのPGCを再度胚内に戻すという方法論を開発し解析したところ、細胞骨格の硬さが低下したPGCは生殖巣付近の血管網にトラップされることはなく、その結果として生殖巣へのPGCホーミングも著しく低下した。血管のリモデリングが生殖能力と密接に連関していることを示すことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初予定していた血流メカノ刺激と細胞内シグナリングの解析については、想定していたシグナリング経路とは異なるものが働いていることがほぼ明らかになったため、その探索と同定に想定以上の時間と労力を要している。
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| Strategy for Future Research Activity |
血流メカノ刺激と細胞内シグナリングの解析では、希少なシグナリング経路の同定に向けて、さまざまなインヒビターを順次試していく予定である。またRNAseq解析と組み合わせた効率的なシグナリング経路の探索・同定を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(28 results)
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[Journal Article] Newly raised anti-c-Kit antibody visualizes morphology of interstitial cells of Cajal in the developing gut of chicken embryos.2022
Author(s)
Yagasaki, R., Shikaya, Y., Kawachi, T., Inaba, M., Takase, Y., Takahashi, Y
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Journal Title
Develop. Growth Differ.
Volume: 64(8)
Issue: 8
Pages: 446-454
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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[Book] 想像する身体 上巻2023
Author(s)
安井眞奈美、ローレンス・マルソー
Total Pages
336
Publisher
臨川書店
ISBN
9784653046318
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[Book] 私の科学者ライフ2021
Author(s)
女性科学者に明るい未来をの会
Total Pages
288
Publisher
日本評論社
ISBN
4535789304
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