血管内皮細胞と諸器官のワイアリング機構の解明

• Project Area: Vasculo-neural wiring and their interdependent crosstalk
• Project/Area Number: 23122503
• 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: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 依馬 正次 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (60359578)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000); Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2011: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 血管新生 / 臓器発生 / 血管内皮細胞 / Flk1 / VEGF / 神経

Outline of Annual Research Achievements

本申請では、以下の３つの研究項目を遂行することにより、Flk1陽性血管内皮細胞による臓器形成機構を明らかにすることが目的であった。
１）血管と心臓・腎・泌尿器のワイアリングの解明：血管内皮細胞による、心臓・腎・泌尿器のサイズ制御機構を明らかにすることで、中胚葉系臓器形成の新しいモデルの提唱に繋げる事を目的とする。H24年度は、全胚in situ hybridization法で各組織のマーカー遺伝子の発現を評価した。Unx（体節）、Brachyury（沿軸中胚葉）の発現は、野生型およびFlk1ノックアウトマウス胚の間で変化が認められなかったことから、心臓などの臓器が特異的に影響を受けていることが示された。
２）血管と中枢神経系のワイアリングの可能性：血管内皮細胞を欠損するFlk1 KOマウスでは、複数の神経特異的遺伝子が変動している予備データが得られている。一方、血管内皮細胞を過剰に発生するFlt1 KOマウスでは神経板のパターン形成に異常が認められている。H24年度は、Oligなどの中枢神経系のマーカー遺伝子の発現が変動していることをqRT-PCRなどにより確認した。
３）血管イメージングのための新規モデルマウスの創出：Tip cell形成を始めとする血管新生プロセスにはVEGF-Flk1シグナル伝達系が中心的な役割を果たす。H24年度は、VEGF受容体の一つであるFlt1遺伝子制御領域を含むBACクローンを用いて、血管内皮細胞において赤色蛍光を発するFlt1-tdsRed BAC Tgマウスを作製し、班員と共有した。また、各臓器におけるレポーターの発現を確認し、論文において報告した。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Genome-wide identification of endothelial cell-enriched genes in the mouse embryo (2012)
  • Author(s): Takase H, Matsumoto H, Yamadera R, Kubota Y, Otsu A, Suzuki R, Ishitobi H, Mochizuki H, Kojima T, Takano S, Uchida K, Takahashi S, Ema M
  • Journal Title: Blood Volume: 120 Issue: 4 Pages: 914-923
  • DOI: 10.1182/blood-2011-12-398156
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Study of normal and pathological blood vessel morphogenesis in Flt1-tdsRed BAC Tg mice (2012)
  • Author(s): Matsumoto K, Azami T, Otsu A, Takase H, Ishitobi H, Tanaka J, Miwa Y, Takahashi S, Ema M
  • Journal Title: Genesis Volume: 50 Issue: 7 Pages: 561-571
  • DOI: 10.1002/dvg.22031
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular basis for Flk1 expression in hemato-cardiovascular progenitors in the mouse (2011)
  • Author(s): Ishitobi, H, Wakamatsu A, Liu F, Azami T, Hamada M, Matsumoto K, Kataoka H, Kobayashi M, Choi K, Nishikawa S, -I, Takahashi S, Ema, M
  • Journal Title: Development Volume: 138 Pages: 5357-5368
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 心臓発生におけるVEGF受容体の役割 (2012)
  • Author(s): 大津彩香、若松麻美、石飛博之、平島正則、小柴和子、竹内純、渋谷正史、Janet Rossant、高橋智、依馬正次
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2012-12-13
• [Presentation] Genome-wide discovery of novel genes specific for endothelial cells (2012)
  • Author(s): 松本健、高瀬春華、依馬正次
  • Organizer: 日本血管生物医学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2012-12-10
• [Presentation] 血管内皮細胞の発生・分化の分子機構 (2012)
  • Author(s): 依馬正次、松本健、高瀬春華、大津彩香、高橋智
  • Organizer: 日本解剖学会総会
  • Place of Presentation: 甲府
  • Year and Date: 2012-03-26
• [Presentation] Genome-wide discovery of novel genes specific for endothelial cells (2011)
  • Author(s): 高瀬春華、松本健、山寺里枝、大津彩香、石飛博之、小島孝宏、内田和彦、高橋智、依馬正次
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-12-13