ライブイメージングと定量化による心臓前駆細胞の移動制御機構の解析

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K17775
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 森田 仁 山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (20767701)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 心臓形成 / 細胞移動 / ライブイメージング

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、脊椎動物の心臓形成初期におけるダイナミックな細胞移動のメカニズムを細胞・分子レベルで明らかにすることを目指し、まず共焦点顕微鏡を用いたライブイメージングによってその動態を継時的に観察することから着手した。観察には、個々の心臓前駆細胞を識別することができるゼブラフィッシュ系統を用い、それらの細胞が分化し始める受精後16時間の時点から観察を行なった。その結果、心臓前駆細胞が集団としてのまとまりを保ったまま移動する様子が観察され、さらに細胞同士が集団中であまり活発には配置換えを行なっていないことがわかった。これまで、ゼブラフィッシュの心臓前駆細胞の動態については、個々の細胞レベルでほとんど明らかにされておらず、本研究で得られる知見が初期心臓形成期のメカニズムのさらなる理解につながることが期待される。現在、得られたライブイメージングのデータを元に、細胞動態を定量的に解析する作業を進めている。
また、ライブイメージングと並行して、これまで心臓前駆細胞の移動に関与していることが知られているスフィンゴシン-1-リン酸（S1P）の輸送体Spns2とS1Pの受容体S1PR2の挙動を生体内で可視化するためのゼブラフィッシュ系統の作製を進めてきた。各遺伝子の発現動態を可視化するため、CRISPR/Cas9によるゲノム編集技術を使って遺伝子座の開始コドン周辺に蛍光タンパク質EGFPのノックインに使用するコンストラクトを作製した。現在、ノックイン系統の作製を行なっている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

共焦点顕微鏡で心臓前駆細胞の移動をライブイメージングするための条件検討に対して、当初の想定よりも時間を要した。本研究で使用する共焦点顕微鏡（正立型）に合わせて、心臓前駆細胞を明瞭に観察できるようにゼブラフィッシュ胚をマウントすることができるチャンバーの選定を行なったが既製品では適当なものが見つからず、自作することによって対応することとなった。

Strategy for Future Research Activity

今年度に計画していた実験のうち完了していない実験を優先して行い、その後、来年度計画分の実験を順次行う。特にノックイン系統の作製は時間がかかることが予想されるため優先して行う。

Causes of Carryover

研究の進捗に合わせて計画通りに使用した結果生じた。次年度は次年度分と合わせて計画通り、分子生物学的・生化学的研究関連試薬、ゼブラフィッシュ飼育関連用品、顕微鏡関連用品に使用する予定である。