メカノセンサーPiezo1-JunBシグナルが制御する血管リモデリング機構の解明

Research Project

Project/Area Number	22K06905
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
Research Institution	Kanazawa Medical University
Principal Investigator	吉冨泰央金沢医科大学, 医学部, 講師 (80399039)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	池田崇之金沢医科大学, 医学部, 准教授 (00374942) 高辻英仁 (齋藤) 金沢医科大学, 医学部, 助教 (40768959) 米倉秀人金沢医科大学, 医学部, 教授 (80240373)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords	血管新生 / JunB / 血管リモデリング / 神経-血管相互作用
Outline of Research at the Start	発生期の原始血管は神経にガイダンスされて神経と並走した分岐パターンを形成し、成熟した血管ネットワークを構築していく。この過程には神経からのVEGFやCXCL12の関与に加えて、血管内皮細胞でのJunBの誘導が必要であることが明らかとなっているが、神経と血管の接触後の血管リモデリングのメカニズムは不明である。本研究では、我々がこれまでに明らかにした神経との接触により血管内皮細胞で活性化されるPiezo1-JunBシグナル伝達に着目して、神経との接触シグナルがJunBを介してどのように血管内皮細胞に作用し血管リモデリングを介して神経との並走へ導くのか、そのメカニズムの解明を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	発生期の血管は、末梢神経にガイダンスされて神経線維と並走し、体内に広がる複雑な血管ネットワークを形成していく。この過程に関わる液性因子としてVEGF やCXCL12等の神経からの血管誘導因子が明らかにされてきたが、神経と血管が接触した際に血管内皮細胞がどのようなシグナル伝達を介して神経線維に沿う形に血管をリモデリングし、神経と並走していくのかの詳細はいまだ不明である。我々のこれまでのマウスin vivoでの解析で、神経と血管が直接接触することで血管内皮細胞にJUNBを発現誘導して血管内皮細胞の運動能を増強させること、それをきっかけにして血管の構造を変化させて神経と並走することを明らかにしてきた。しかしながら、神経と接触する際の血管内皮細胞側の膜受容体が何であるのかはまだわかっていない。我々のこれまでの予備実験で細胞膜メカノセンサーPIEZO1がこのシグナル伝達に関与していることを示唆するデータを得ており、本年度はまず、この知見をもとにJUNBの発現を指標にして、PIEZO1 - JUNB シグナル伝達の詳細について解析し、その上流因子および、下流エフェクター因子の同定を試みた。CRISPR-Cas9を用いたPIEZO1ノックアウト血管内皮細胞の作成、およびJunBプロモーター活性を経時的に解析できる実験系を構築しJUNB誘導におけるシグナル伝達分子の個々の役割を解析した。今後は発生期のin vivoでの神経-血管並走現象におけるこれらの分子の役割について解析する予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason JunB発現細胞を追跡できるマウス解析系の設計およびベクターの作成が遅れているため。
Strategy for Future Research Activity	in vitroで明らかにしたJunBシグナル伝達が神経との並走でどのような役割を果たすのかを検証するためにマウスを用いたin vivo実験系を用いて解析する。