2018 Fiscal Year Research-status Report
血管新生・リモデリング過程での流れ刺激に対する内皮細胞応答の可視化と機能解析
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17K08560
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
中嶋 洋行 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (10467657)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 血管新生 / メカニカルストレス / 血管リモデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ゼブラフィッシュをモデルとした生体蛍光イメージング技術を用いることで、血流によるメカニカルストレスが、血管新生や血管のリモデリングをどのように制御しているのかを明らかにすることを目指している。２年目では、1年目に同定に成功した血流依存的な血管新生・血管リモデリング過程の詳細について解析を行った。新たに内皮細胞特異的に細胞間接着をラベルできるトランスジェニックフィッシュ(TG)やアピカル膜をラベルできるTGを樹立しており、これらのTGおよびアクチン細胞骨格の可視化TGを用いて血流依存的な血管新生過程における内皮細胞の形態変化を詳細に観察した。観察の結果、糸状仮足が形成されないなど同過程における内皮細胞の動態が従来型の血管新生の場合とは大きく異なることを見出した。さらに、血流依存的な血管新生・血管リモデリング過程がVEGFA/VEGFR2シグナルによってどのように時空間的に制御されるのか解析するため、新たにVEGFAの発現細胞を生きたまま可視化できるBACトランスジェニックTgBAC(vegfaa:dEGFP)の作製に成功した。さらにVEGFR2の重要性を調べるために、VEGFR2を内皮細胞特異的に任意の時期に機能阻害するためのコンディショナルノックアウト(cKO)フィッシュの作製や、光によって部位特異的かつ時期特異的にVEGFR2を活性化できるTGシステムの作製に着手している。また、ノックアウトフィッシュを用いて、ゼブラフィッシュ脳血管を解析したところ、血管形成・リモデリングを介して最適な血管ネットワークを作るために、ケモカインシグナルが関与することを新たに見出しており、血流によるメカニカルストレスがケモカインシグナルを制御する可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ここまでの研究から、血流停止胚の網羅的解析を行うことにより、血流依存的に起こる血管新生部位やリモデリング部位を同定し、その過程を生体イメージングにより詳細に観察することに成功した。さらに生体カルシウムイメージングを行うことにより、血管新生部位の血管内皮細胞において血流依存性のカルシウム応答が起こることを明らかにしている。さらなる詳細な観察から、血流依存的な血管新生が、従来研究されてきた血流非依存的な血管新生とは完全に異なる様態で起こることを新たに見出した。加えて、VEGFシグナルやケモカインシグナルが血流依存的な血管新生・血管リモデリングに関与することを新たに見出しており、分子レベルでの解析にも着手している。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度では、本研究において新たに同定された血流依存性の血管新生過程が、血流によるメカニカルストレスによってどのように制御されているのかを明らかにする。さらに、血流によるメカニカルストレスが、VEGF/VEGFR2シグナルとどのように協調して細胞動態を制御するのかについて、その分子メカニズムの解明を目指す。血流依存的な血管リモデリング過程に関して、ケモカインシグナルのリガンド・受容体分子の発現や活性化をリアルタイムにモニターすることで、血流によるメカニカルストレスがケモカインシグナルをどのように時空間的に制御し、最適な血管ネットワークの形成に関与するのかを検討する。
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| Causes of Carryover |
当初の計画より消耗品を節約することができたため、当該助成金689158円が生じた。当該助成金の次年度における内訳は、物品費400000円、旅費89158円、その他200000円で計画している。
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