Characterization of tissue-specific glycocalyx components

• Project/Area Number: 21K16586
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: Tachi Masahito 岐阜大学, 医学部附属病院, 助教 (70646504)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: glycocalyx / グリコカリックス / レクチン / 電子顕微鏡 / 血管内皮細胞

Outline of Research at the Start

我々の研究グループは、電子顕微鏡を用いた血管内皮グリコカリックスの超微細構造の３次元形態解析で、肺、脳など各臓器によって毛細血管の血管内皮グリコカリックスは厚さが異なること、さらには、臓器間で血管内皮グリコカリックスの構成に違いがあることを見いだしてきた。「臓器とその疾患に適したレクチンを使うことで、真のグリコカリックスの定量的かつ簡易な可視化が可能になるのでは？」と考え、染色法の改良や電子顕微鏡を用いた各臓器・各組織によって違うグリコカリックスの特徴を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Staining with seven lectins (ConA, DBA, PNA, RCA1, SBA, UEA1, and WGA) was performed on brain, lung, kidney, heart, liver, small intestine, and colon tissue. The DBA lectin binding was due to its binding to N-acetylglucosamine, and the WGA lectin binding was due to its ability to bind to N-acetylglucosamine, Hyaluronan is highly specific to cerebral blood vessels.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

医療への応用を考え、将来、ヒト組織や非侵襲的画像検査によって、簡易にグリコカリックスを可視化することにつながるためには、より簡易で、臓器ごとの毛細血管におけるグリコカリックスを適した結合レクチンを用いて、観察する。今あるレクチン染色を最適化、最大化し、将来、ヒト組織や非侵襲的画像検査によって、簡易にグリコカリックスを可視化することにつなげたい。