2009 Fiscal Year Annual Research Report
細胞内カルシウムシグナル伝達による心臓発生の領域別制御とその分子機構の解明
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19390288
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
山岸 敬幸 Keio University, 医学部, 講師 (40255500)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内田 敬子 慶應義塾大学, 医学部, 共同研究員 (50286522)
山岸 千尋 慶應義塾大学, 医学部, 共同研究員 (10296618)
牧野 伸司 慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (20306707)
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| Keywords | 形態形成 / 細胞分化 / 分子生物学 / 発生医学 / 疾患モデル動物 / シグナル伝達 |
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| Research Abstract |
イノシトール三リン酸受容体(IP_3R)は、細胞内の小胞体や核膜上に存在するCa^<2+>放出チャネルであり、様々な細胞外刺激を細胞内Ca^<2+>シグナルに変換する中心的分子の一つである。3種のサブタイプ(1型、2型、3型)が機能を分担または相補し、複雑な細胞内Ca^<2+>シグナルを制御すると考えられる。昨年度までの解析で、1型、2型IP_3Rを同時に欠損したダブルノックアウトマウスでは、胎生9.5日頃より心内膜床の形成異常、胎生10.5日頃より心室壁の菲薄化が認められ、分子生物学的解析により、1、2型IP_3Rは、心内膜床および心室筋の発達において相補的にカルシニューリン/NFATc系に機能することが示唆された。今年度はIP_3R機能喪失による上記表現型について、サイトメガロウイルス(CMV)ベクターを用いてNFATcを過剰発現することによりレスキューするin vitroの実験系を確立し、この結果を検証した(査読改訂中)。また、1型、3型IP_3Rを同時に欠損したダブルノックアウトマウス(以下1,3DKO)では、胎生9.5日頃より心臓流出路の低形成が認められ胎生致死となることがわかり、分子生物学的解析により、1型、3型IP_3Rは二次心臓領域の発生において相補的に機能し、心臓流出路を形成する前駆細胞の生存に必須であることが示唆された(投稿中)。さらに、1,3DKOでは、卵黄嚢上の原始血管叢の形態異常、胎仔体節間血管の分枝不整、背側大動脈の狭小化、迷路胎盤における胎仔血管の母体側への伸長障害など、胎仔全体および卵黄嚢、胎盤に至る広い範囲で血管発生異常が認められた。血管新生マーカーの発現が低下しており、HUVECを用いたin vitroの実験系で、IP_3Rを抑制すると血管管腔形成能および血管内皮細胞遊走能が有意に低下した。以上の結果より、1型、3型IP_3Rが血管内皮細胞において血管新生に機能することが新たに示された(投稿準備中)
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