線維芽細胞の内皮細胞への分化による新しい血管新生のメカニズム

• 研究課題/領域番号: 10877285
• 研究種目: 萌芽的研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 形成外科学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 藤原 隆 愛媛大学, 医学部, 助教授 (30036496)
• 研究分担者: 能勢 眞人 愛媛大学, 医学部, 教授 (70030913) ; 昆 和典 愛媛県立医療技術短期大学, 教授 (40093926)
• 研究期間 (年度): 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 血管新生 / 内皮細胞 / 線維芽細胞 / 走査型電子顕微鏡 / イオンエッチング

研究概要

血管新生は、従来、既存の血管の内皮細胞によるsproutingと言われる過程によって起こるとされてきた。しかし、筆者らは以前、線維芽細胞由来の内皮細胞が新生血管に存在することを見出した。本研究では、線維芽細胞が内皮細胞へ分化することによる新しい血管新生のメカニズムの存在を明らかにすることを目的として、lacZ遺伝子導入マウスを使用することを計画した。しかし、導入を予定していたlacZ遺伝子導入マウスが使用できなくなり、別の方法を用いて研究を行った。
ウサギ耳介皮下の線維芽細胞を培養し、増殖させた後、線維芽細胞の貧食能を活用して墨汁粒子を摂食させた。こうして墨汁により標識した線維芽細胞をこの2日前に取り付けたウサギ耳窓内に自家移植した。その1週間後、新生血管が伸び出して来た頃、固定し、エポンに包埋した。血管先端部分の厚さ1μmの準超薄切片を作製し、トルイジンブルーで染色した。光顕で観察したところ、赤血球を取り囲む血管の内皮に黒色の墨汁粒子を持つ細胞が観察できた。しかし、光顕の解像力では墨汁の存在部分を明確に出来ないので、解像力の大きな走査型電子顕微鏡を用いた。2-3μmの準超薄切片にイオンコーターでイオンエッチングを施し、走査型電子顕微鏡で観察した。走査型電子顕微鏡の二次電子像で血管の内皮細胞の細胞質内に約700Åの小さな粒子が集合体を形成しているのが観察できた。そこで、これが炭素の粒子であるか否かを調べるため、X線による元素分析を行った。その結果、これが炭素原子を豊富に含む炭素粒子であることがはっきりした。
以上の結果、線維芽細胞が血管の内皮細胞に分化することが明瞭に示され、sproutingによらない血管新生のメカニズムが存在することが明らかになった。この研究は、清水大三郎、一色伸子、津國秀彰、青柳貞夫など各氏の協力を得たものである。