2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of mechanical stress response mechanism using imaging analysis of genetically modified zebrafish
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19KK0233
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
茶谷 昌宏 昭和大学, 歯学部, 准教授 (80628628)
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2019-10-07 – 2024-03-31
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| Keywords | ゼブラフィッシュ / メダカ / 血球 / 血管 / 骨 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体内ではメカニカルストレスが絶えず生じており、正常な器官の活動には欠かせない存在である。骨、心臓、血管はメカニカルストレスの影響を直接受ける器官の代表であり、これらの器官形成メカニズムの解析は、メカニカルストレス受容機構の解明につながる。近年、血管細胞と造血細胞の両方を調節する未知遺伝子として転写因子のnpas4lがゼブラフィッシュの研究により同定されたが、血球血管芽細胞の存在や性質は未解明である。血球血管芽細胞は胎児期にみられる血球細胞および血管内皮細胞の共通前駆細胞とされ、硬組織形成においても重要な役割を担うと考えられる。本研究ではゼブラフィッシュ、メダカを用いてNpas4lの機能解析と血球血管芽細胞の探索を行った。CRISPR/Cas9システムでnpas4l遺伝子欠損メダカを作製し、血球細胞・血管内皮細胞が標識されたレポーターメダカと交配したところnpas4l欠損型ではGFP陽性の血球細胞と血管内皮細胞が顕著に減少しゼブラフィッシュと同様の結果を得た。発生初期の野生型胚およびnpas4l欠損型胚を用いてシングルセルRNA-seq解析を行ったところ、血球細胞と血管内皮細胞のマーカーを発現する細胞集団が同定され血球血管芽細胞の候補が見い出された。RNA in situ hybridization法で内在性の発現を調べたところ、その細胞集団が胚の周囲に存在していることが示された。骨組織を調べると、形成不全になっている骨があり、血管、血球、心臓が硬組織形成に関与することを示唆した。本研究で作製した生体内のメカニカルストレスが欠落した変異体モデルを解析することで、メカニカルストレスと器官形成のさらなるメカニズム解明が期待される。
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[Journal Article] Tacrolimus, FK506, promotes bone formation in bone defect mouse model2024
Author(s)
Satoko Nishida, Yuki Azetsu, Masahiro Chatani, Akiko Karakawa, Kai Otake, Hidemitsu Sugiki, Nobuhiro Sakai, Yasubumi Maruoka, Mie Myers, Masamichi Takami
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Journal Title
J Oral Biosci
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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