Elucidation of molecular mechanisms of closure of the ductus arteriosus and development of pharmacological therapy of patent ductus arteriosus

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03650
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: Yokoyama Utako 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (70404994)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川原 玄理 東京医科大学, 医学部, 准教授 (40743331) ; 林 由起子 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (50238135) ; 谷藤 章太 東京医科大学, 医学部, 助教 (50529245)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 動脈管 / リモデリング / 細胞外マトリックス

Outline of Final Research Achievements

The complete closure of the ductus arteriosus requires intimal thickening in addition to vascular constriction. In this study, we demonstrated that all fibulin-1 deficient mice exhibited patent ductus arteriosus (PDA) and that 30% of versican mutant mice with a hyaluronan-binding domain mutation also had PDA. We found that fibulin-1 and hyaluronan derived from smooth muscle cells form a complex with versican derived from endothelial cells, promoting the directional migration of smooth muscle cells towards the endothelial cells, thereby facilitating intimal cushion formation in the ductus arteriosus.

Free Research Field

循環生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在約3割もの超未熟児が血管収縮を標的とした現在の治療に抵抗性である。すなわち動脈管の閉鎖は血管平滑筋を収縮させるだけでは十分ではない。本研究を通じて動脈管内膜肥厚形成に関与する細胞外マトリックスの複合体を明らかにした。これらの複合体の形成にはプロスタグランジンE受容体EP4が関与しており、EP4やこれらの細胞外マトリックスを制御することで、動脈管閉鎖を促進する新たな方法を開発できることが期待される。