2013 Fiscal Year Research-status Report
生体4Dイメージングによる血管の管腔形成機構の解析
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25871232
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
中嶋 洋行 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究員 (10467657)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 管腔形成 / 4Dイメージング |
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| Research Abstract |
血管の主要な役割は管として血液の運搬を担うことであることから、血管の管腔がどのように形成されてその管腔構造が維持されるのかを理解することは、血管研究の根源的な主題であるといえる。管腔形成過程は極めて動的な過程であることから、これらを詳細に理解するためには、現象を生きたまま立体的に（4D）捉える必要性がある。そこで本研究では、胚が透明で生きたまま血管を可視化できるゼブラフィッシュをモデルとして用い、管腔形成過程を生体内でリアルタイムに可視化することにより、その詳細な理解を目指している。血管内腔の形成は、血管内皮細胞が内腔（Apical）側と側底部側に極性化するところから始まることから、この過程の解析のため、管腔膜のみを特異的に可視化できるトランスジェニックフィッシュの作製を行った。具体的には、ゼブラフィッシュのpodocalyxin-like 1の内部にEGFPを組み込んだ融合タンパク質を血管内皮細胞特異的に発現させることで、内腔膜のみを特異的に可視化することに成功した。さらに、細胞間接着を特異的に可視化するために、細胞間接着局在分子であるPECAM1およびClaudin5に蛍光タンパク質を融合させた分子を血管内皮細胞特異的に発現させるトランスジェニックフィッシュを樹立し、細胞間接着の特異的可視化に成功した。現在、これらのラインを用いて、極性化過程における内腔膜の形成過程や、管腔化および管腔を維持する状況での細胞間接着のリモデリングについて生体4Dイメージングによる解析を行っている。
申請者はさらに、Hippo patywayの標的因子が管腔化による制御を受けることを新たに見出しており、管腔化のアウトプットを理解する研究として、新たに解析に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ゼブラフィッシュの管腔形成過程をin vivoイメージングにより可視化するために、内腔膜を特異的に可視化できるトランスジェニックフィッシュと、細胞間接着を特異的に可視化できるトランスジェニックフィッシュの作製に成功しており、これらを用いて管腔形成過程や、管腔化した血管の4Dイメージング研究に着手できているため、概ね当初の目標を達成できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
共焦点顕微鏡や二光子励起顕微鏡を用いて、血管内皮細胞が内腔膜の極性を獲得する過程について、細胞動態を連続的に捉えて詳細な解析を行う。また、細胞間接着やアクチン骨格のダイナミクスを同時に可視化することで、細胞間接着の形成やリモデリング、細胞骨格系の制御がどのように極性形成・内腔形成とリンクするのかも解析する。さらに、細胞間接着の可視化を行うことによって、管腔形成過程や管腔が維持された状況下での細胞間接着のリモデリングの動態についても注目して解析を行う。分子レベルでの解析は、モルフォリノオリゴやTALENによるノックアウトフィッシュの作製、ドミナントネガティブ型タンパクの発現などにより、行う予定である。具体的にはHippo pathway関連因子と管腔化との関連性を中心に解析を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
管理するゼブラフィッシュの匹数が当初予定よりも若干少なく、ゼブラフィッシュ維持・管理のための費用が減少したため。
新たなゼブラフィッシュ系統の作製を予定しており、これらのゼブラフィッシュの維持・管理費とする。具体的には餌代やフィルター代、ケージ代などに充てる。
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Research Products
(1 results)
