血管のトランスポジション現象をひき起こす血管ー体節ー内胚葉間相互作用

• Project Area: Cross-talk between moving cells and microenvironment as a basis of emerging order in multicellular systems
• Project/Area Number: 23111523
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 佐藤 有紀 熊本大学, 大学院先導機構, 助教 (90508186)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥8,970,000 (Direct Cost: ¥6,900,000、Indirect Cost: ¥2,070,000); Fiscal Year 2012: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2011: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
• Keywords: 細胞外基質 / 上皮細胞 / 仮足形成 / 発生・分化 / イメージング

Research Abstract

血管は循環器としての機能を果たしながら、ネットワークパターンをリモデリングすることが知られている。個々の血管内皮細胞の動態を制御する分子機構はかなり詳細になっている。その一方で、実際の個体内において血管がその内腔構造を保ったままパターンを変化させる現象のしくみは謎である。本研究は、背側大動脈がからだの側方から正中軸方向へ向かって位置を変化させるトランスポジション現象のメカニズムを理解するため、血管がからだの決まった位置に形成されるしくみを血管内皮細胞と周囲の組織（体節、内胚葉）とのクロストークから明らかにしようとしている。前年度までの研究により、背側大動脈のトランスポジションの時期に、近傍の体節上皮細胞が背側大動脈の移動する方向にかってアクチン細胞骨格からなるフィロポディア様の長い仮足を形成することが判明している。仮足形成を特異的に阻害すると、背側大動脈のトランスポジションが正常に起こらなくなる。また、体節上皮細胞の伸長も正常に起こらなくなることから、フィロポディア仮足が体節および背側大動脈の細胞挙動に重要な役割を果たしていることが分かった。平成24年度は、仮足においてどのような相互作用が起こっているのかを詳細にするため、細胞外基質フィブロネクチンに着目し、仮足との相互作用の有無、そこで機能している分子群の解明を試みた。体節上皮細胞の基底膜におけるフィブロネクチンの蛍光標識およびタイムラプス観察に成功し、仮足とフィブロネクチンが生体内において共局在していることを見いだした。また、shRNA法による遺伝子機能阻害実験により、フィブロネクチンの特徴的な柱状の分布には、仮足の先端に局在するIntegrinB1, Talinが必要であることが分かった。以上の実験から、仮足が体節上皮細胞の足場としてoutside-in/inside-outの相互作用を担っている可能性が強く示唆された。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Dorsal aorta formation: Separate origins, lateral-to-medial migration, and remodeling. (2013)
  • Author(s): Sato Y.
  • Journal Title: Development, Growth and Differentiation Volume: 55 Issue: 1 Pages: 113-129
  • DOI: 10.1111/dgd.12010
  • NAID: 40019549294
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transgenesis and imaging in birds, and available transgenic reporter lines. (2013)
  • Author(s): Sato Y, Lansford R
  • Journal Title: Development, Growth and Differentiation Volume: 55 Issue: 4 Pages: 406-421
  • DOI: 10.1111/dgd.12058
  • NAID: 40019734988
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] トランスジェニックウズラ胚を用いた血管のタイムラプス観察 (2012)
  • Author(s): 佐藤 有紀
  • Journal Title: 顕微鏡 Volume: 47 Pages: 186-190
  • NAID: 10031144736
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynamic lineage analysis of embryonic morphogenesis using transgenic quail and 4D multispectral imaging (2011)
  • Author(s): Bower, D.V., Sato, Y., Lansford, R.
  • Journal Title: Genesis Volume: 49 Issue: 7 Pages: 619-643
  • DOI: 10.1002/dvg.20754
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Role of somitic cell protrusions in the paraxial tissue morphogenesis. (2013)
  • Author(s): Sato Y., Nagatoshi K., Imamura Y., Hamano a., Uchida S.
  • Organizer: CMCB congress
  • Place of Presentation: Suzhou International Expo Center（中国）
  • Invited
• [Presentation] 血管および体節の形態形成を支える細胞群のふるまい (2013)
  • Author(s): 佐藤 有紀
  • Organizer: 日本動物学会第84回大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Invited
• [Presentation] トランスジェニックウズラ胚を用いた血管のライブイメージング解析 (2013)
  • Author(s): 佐藤 有紀, Huss D., Lansford R.
  • Organizer: 第１回 ウズラ研究会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] 血管のトランスポジション現象を支える血管内皮細胞の動き (2012)
  • Author(s): 佐藤有紀
  • Organizer: 第117回日本解剖学総会・全国学術集会
  • Place of Presentation: 山梨大学(甲府市)(招待講演)
  • Year and Date: 2012-03-26
• [Presentation] Role of somitic filopodia in the collective morphpgenesis of paraxial tissues. (2012)
  • Author(s): Sato Y., Nagatoshi K.
  • Organizer: Joint Meeting of the 45th Annual Meeting of the Japanese Society for Developmental Biologists & the 64th Annual Meeting of the Japanese Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場
  • Invited
• [Presentation] 血管形成を支える細胞の動き (2012)
  • Author(s): 佐藤 有紀, ラスティー ランスフォード
  • Organizer: 第22回日本数理生物学会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Invited
• [Presentation] Role of somitic filopodia in the collective morphpgenesis of paraxial tissues. (2012)
  • Author(s): Sato Y., Nagatoshi K.
  • Organizer: 7th International Chick Meeting
  • Place of Presentation: 名古屋大学
• [Presentation] Dynamic imaging analysis of blood vessel formation in transgenic quail embryo. (2012)
  • Author(s): Sato Y., Huss D., Poynter G., Fraser S.E, Lansford R.
  • Organizer: 20th Annual Meeting of the Japanese Vascular Biology and Medicine Organization
  • Place of Presentation: あわぎんホール、徳島
  • Invited
• [Presentation] トランスジェニックウズラ胚のタイムラプス観察からわかった血管内皮細胞のふるまい (2011)
  • Author(s): 佐藤有紀
  • Organizer: 日本顕微鏡学会第55回シンポジウム
  • Place of Presentation: かがわ国際会議場(高松市)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-10-01
• [Presentation] Somitic filopodia are required for dorsal aorta transposition (2011)
  • Author(s): Sato, Y., Nagatoshi, K.
  • Organizer: 44th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター(宜野湾市)
  • Year and Date: 2011-05-20
• [Presentation] Somitic filopodia are involved in dorsal aorta transposition (2011)
  • Author(s): Sato, Y., Nagatoshi, K.
  • Organizer: 6th International Chick Meeting
  • Place of Presentation: ロスリン研究所(エジンバラ市、英国)
• [Book] 編む-生命誌年刊号「体節から血管へ、組織の間を旅する細胞」(中村桂子編) (2012)
  • Author(s): 佐藤有紀
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 新曜社
• [Remarks] 佐藤有紀研究室
  • URL: http://bloodvesseldynamics.jp/
• [Remarks] 熊本大学大学院先導機構研究の紹介
  • URL: http://sendou.kuma-u.jp/reseach/sato.html
• [Remarks] 研究室ウェブサイト
  • URL: http://bloodvesseldynamics.jp/