2021 Fiscal Year Annual Research Report
Angiogenic machinery via concerted biomechanical control by blood flow pericyte
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19H04446
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
西山 功一 宮崎大学, 医学部, 教授 (80398221)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅本 晃正 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (50620225)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 血管新生 / メカノバイオロジー / 伸展刺激 / ペリサイト / オンチップ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一昨年度以来進めてきた研究において、オンチップモデル解析から、内皮細胞が血管内腔圧上昇に伴う細胞膜の伸展刺激を受けると血管伸長が抑制されることを見出し、それは、内皮細胞の前後極性と方向性運動の障害に起因していることを示した。さらに、内皮細胞膜が伸展を受けることで膜結合型BARタンパクTOCA-1およびCIP4が膜から解離し、Arp2/3複合体の先導端局在とアクチン重合の失敗により内皮細胞の前後極性形成が失われ、方向性運動が障害されるというメカノバイオロジー機構が明らかとし、本年度に論文化するに至った（Nat Commun, 2022）。
一方、昨年度まで進めてきたオンチップ血管新生モデルとマウス網膜血管新生の解析にて、ペリサイトは血管の伸長を促進し、血管径を小さく保つことがわかった。また、オンチップ血管新生におけるタイムラプス観察等から、ペリサイトは、血管径の過度な拡大を抑えて血管壁にかかる伸展張力を制御し、内皮細胞の方向性運動の効率性を保つことで、枝の伸長を促進する生体力学機構が示唆されてきた。さらに、ペリサイトの存在下では、血管壁周囲の細胞外基質、特に血管基底膜の硬度が上がり、血管径の過度な拡大が抑えられているしくみが明らかとなった。本年度は、2次元共培養系、オンチップ血管新生モデルおよびマウス網膜血管新生系を用いて、ペリサイトと内皮細胞の相互作用にて、内皮細胞からの血管基底膜の主成分である4型コラーゲンa1とa2の発現増強していることが示しされた。また内皮、ペリサイトから4型コラーゲン分解を抑えるTIMP3や4型コラーゲンとラミニンの架橋タンパクであるNidgen2の発現増強と相まって、血管基底膜が強固に形成される可能性が示唆されてきた。現在、論文化を進めている。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Mechanical loading of intraluminal pressure mediates wound angiogenesis by regulating the TOCA family of F-BAR proteins2022
Author(s)
Yuge S, Nishiyama K, Arima Y, Hanada Y, Oguri-Nakamura E, Hanada S, Ishii T, Wakayama Y, Hasegawa U, Tsujita K, Yokokawa R, Miura T, Itoh T, Tsujita K, Mochizuki N, Fukuhara S.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 13(1)
Pages: 2594
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Murine neonatal ketogenesis preserves mitochondrial energetics by preventing protein hyperacetylation.2021
Author(s)
Arima Y, Nakagawa Y, Takeo T, Ishida T, Yamada T, Hino S, Nakao M, Hanada S, Umemoto T, Suda T, Sakuma T, Yamamoto T, Watanabe T, Nagaoka K, Tanaka Y, Kawamura YK, Tonami K, Kurihara H, Sato Y, Yamagata K, Nakamura T, Araki S, Yamamoto E, Izumiya Y, Sakamoto K, Kaikita K, Matsushita K, Nishiyama K. et. al
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Journal Title
Nat Metab.
Volume: 3(2)
Pages: 196-210
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cite Share Dysregulation of Amphiregulin stimulates the pathogenesis of cystic lymphangioma.2021
Author(s)
Yoshida N, Yamamoto S, Hamashima T, Okuno N, Okita N, Horikawa S, Hayashi M, Dang TC, Nguyen QL, Nishiyama K, Makino T, Ishii Y, Tomihara K, Shimizu T, Shibuya M, Noguchi M, Sasahara M.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A.
Volume: 118(19)
Pages: e2019580118.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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