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胸部大血管および心室筋形成における細胞分化の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 19H03398
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分48010:解剖学関連
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

渡邉 裕介  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (20562333)

研究分担者 小柴 和子  東洋大学, 生命科学部, 教授 (30467005)
中川 修  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (40283593)
浦崎 明宏  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (40550083)
LAMRI LYNDA  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, リサーチフェロー (90883984)
能丸 寛子  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (30885538)
原田 恭弘  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, リサーチフェロー (70911402)
垣花 優希  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, リサーチフェロー (40910534)
橋本 大輝  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, リサーチフェロー (40911342)
劉 孟佳  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (50826922)
瀬谷 大貴  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (30806021)
田中 亨  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (50806065)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード心臓 / 胸部大血管 / 発生 / 細胞分化 / 転写制御 / エンハンサー / 心筋 / 転写 / 細胞系譜 / 心室筋 / Notch/Rbpjシグナル伝達経路
研究開始時の研究の概要

胎児期における心血管系の正常な構築は、個体の血液循環にとって不可欠な要素である。しかしながら、心血管構造の形成機構については分子経路や細胞系譜の面から未知な点が多い。本研究では、Notch/Rbpjシグナリングの標的遺伝子として知られるHeyファミリー因子に着目し、心血管系におけるHeyファミリー因子の発現制御機構と分子機能の理解および、胸部大血管および心室筋の形成における転写ネットワークや細胞分化制御の新たな知見を得ることを目指す。本研究は、形態形成の原理解明を命題とする発生生物学的にも、疾患の発症機構を分子的・解剖学的に理解して診断や治療に応用する臨床医学的にも重要な課題である。

研究成果の概要

本研究では、胎生期の咽頭弓動脈内皮細胞でNotch-Rbpjシグナル伝達経路によって転写因子Hey1遺伝子が発現誘導されており、Hey1が第4咽頭弓動脈の発生を制御することで大動脈弓および右鎖骨下動脈の形成に貢献していることを明らかにした。
また、胎生期心室筋で転写因子Tbx20およびGataによって転写因子Hey2遺伝子が発現誘導されており、右心室筋でのHey2が転写因子Tbx2の発現を抑制し、Tbx2が転写因子Mycnの発現を抑制することで右心室および三尖弁の形成を制御する可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により胸部大血管形成を制御する咽頭弓動脈内皮細胞での分子経路、、心室筋特異的な転写活性化の制御機構、右心室および三尖弁形成を制御する分子経路が明らかとなった。これらの知見は循環器の各領域が形成される分子機構の解明に貢献するものであると共に、大動脈弓離断症・右心室低形成・三尖弁狭窄など高頻度に発症している先天性心疾患の病因の理解にも貢献できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tmem100-BAC-EGFP mice to selectively mark and purify embryonic endothelial cells of large caliber arteries in mid-gestational vascular formation2021

    • 著者名/発表者名
      Yumi Kinugasa-Katayama, Yusuke Watanabe, Takashi Hisamitsu, Yuichiro Arima, Norika M Liu, Ayaka Tomimatsu, Yukihiro Harada, Yuji Arai, Akihiro Urasaki, Teruhisa Kawamura, Yoshihiko Saito, Osamu Nakagawa
    • 雑誌名

      genesis

      巻: 59 号: 4

    • DOI

      10.1002/dvg.23416

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ETS‐dependent enhancers for endothelial‐specific expression of serum/glucocorticoid‐regulated kinase 1 during mouse embryo development2021

    • 著者名/発表者名
      Harada Yukihiro, Tanaka Toru, Arai Yuji, Isomoto Yoshie, Nakano Atsushi, Nakao Shu, Urasaki Akihiro, Watanabe Yusuke, Kawamura Teruhisa, Nakagawa Osamu
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 26 号: 8 ページ: 611-626

    • DOI

      10.1111/gtc.12874

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A role of Hey2 transcription factor for right ventricle development through regulation of Tbx2-Mycn pathway during cardiac morphogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Seya Daiki、Ihara Dai、Shirai Manabu、Kawamura Teruhisa、Watanabe Yusuke、Nakagawa Osamu
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 63 号: 1 ページ: 82-92

    • DOI

      10.1111/dgd.12707

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Importance of endothelial Hey1 expression for thoracic great vessel development and its distal enhancer for Notch-dependent endothelial transcription2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yusuke、Seya Daiki、Ihara Dai、Ishii Shuhei、Uemoto Taiki、Kubo Atsushi、Arai Yuji、Isomoto Yoshie、Nakano Atsushi、Abe Takaya、Shigeta Mayo、Kawamura Teruhisa、Saito Yoshihiko、Ogura Toshihiko、Nakagawa Osamu
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 号: 51 ページ: 17632-17645

    • DOI

      10.1074/jbc.ra120.015003

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Maternal administration of tadalafil improves fetal ventricular systolic function in a Hey2 knockout mouse model of fetal heart failure.2020

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi T, Hisamitsu T, Ishibashi-Ueda H, Ikemura K, Ikeda T, Miyazato M, Kangawa K, Watanabe Y, Nakagawa O, Hosoda H.
    • 雑誌名

      International Journal of Cardiology

      巻: 302 ページ: 110-116

    • DOI

      10.1016/j.ijcard.2019.12.013

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression of Hey2 transcription factor in the early embryonic ventricles is controlled through a distal enhancer by Tbx20 and Gata transcription factors2020

    • 著者名/発表者名
      Ihara Dai、Watanabe Yusuke、Seya Daiki、Arai Yuji、Isomoto Yoshie、Nakano Atsushi、Kubo Atsushi、Ogura Toshihiko、Kawamura Teruhisa、Nakagawa Osamu
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 461 号: 2 ページ: 124-131

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2020.02.001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Importance and transcriptional regulation of Hey2 transcription factor in embryonic ventricles2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke WATANABE, Daiki SEYA, Dai IHARA, Yuki TANAKA, Teruhisa KAWAMURA, Osamu NAKAGAWA.
    • 学会等名
      第24回日本心血管内分泌代謝学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] 胎生期心室筋におけるHey2転写因子の機能と発現制御機構2020

    • 著者名/発表者名
      渡邉裕介、瀬谷大貴、井原大、田中裕樹、川村晃久、中川修
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] BMP-ALK1シグナル伝達系の新規下流遺伝子群の発現制御と機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      浦﨑明宏、渡邉裕介、原田恭弘、田中亨、劉孟佳、中川修
    • 学会等名
      第6回日本HHT研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Significance of Hey transcription factors in endothelial cell differentiation and embryonic vascular development2019

    • 著者名/発表者名
      Toru TANAKA, Norika LIU, Shoko TAMURA, Daiki SEYA, Yusuke WATANABE, Osamu NAKAGAWA
    • 学会等名
      NAVBO Vascular Biology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 胎生期血管形成におけるリン酸化酵素遺伝子SGK1の内皮特異的発現機構と下流シグナル伝達様式の解析2019

    • 著者名/発表者名
      原田恭弘、田中亨、足立淳、若林真樹、石濱泰、渡邉裕介、川村晃久、中川修
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] GataおよびT-box因子は胎生期心室筋におけるHey2遺伝子の転写を制御する2019

    • 著者名/発表者名
      井原大、渡邉裕介、瀬谷大貴、磯本祥恵、荒井勇二、中野厚史、川村晃久、中川修
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 右心室および心室中隔におけるHey2発現は心臓形態形成に必須である2019

    • 著者名/発表者名
      瀬谷大貴、井原大、川村晃久、渡邉裕介、中川修
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Function and transcriptional regulation of Hey transcription factors during cardiovascular development2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke WATANABE, Dai IHARA, Daiki SEYA, Yoshie ISOMOTO, Yuji ARAI, Atsushi NAKANO, Atsushi KUBO, Osamu NAKAGAWA
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 胚発生における心血管シグナル伝達系と環境因子の相互関係2019

    • 著者名/発表者名
      浦﨑明宏、田中亨、原田恭弘、劉孟佳、川村晃久、渡邉裕介、中川修
    • 学会等名
      第23回日本心血管内分泌代謝学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 胎生期血管内皮遺伝子Tmem100の転写制御機構と血管形成における意義2019

    • 著者名/発表者名
      劉孟佳、片山由美、渡邉裕介、荒井勇二 、磯本祥恵、中野厚史、上村-鎌田麻実、福嶋葉子、久保田義顕、植村明嘉、金井克晃、中川修
    • 学会等名
      第27回日本血管生物医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/yrwatanabe

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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