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心室筋細胞特異的な分化運命決定および転写制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K24061
補助金の研究課題番号 22H02799 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
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 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, 非常勤研究員 (40283593)
八代 健太  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60432506)
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)
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)
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)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024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)
2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワード心臓発生 / 分化運命 / 細胞系譜 / 形態形成 / 心臓 / 転写制御 / 発生 / 前駆細胞 / 心室筋 / 心原基 / 左心室
研究開始時の研究の概要

心臓形成の初期において、心臓前駆細胞から心室筋細胞への分化運命が決定される機構の詳細は不明である。研究代表者らが同定したHey2エンハンサーは心臓形成の最も初期において左心室筋前駆細胞で特異的な活性を示しており他に類をみない。このHey2エンハンサー活性を指標として、左心室筋細胞の発生と分化運命決定の分子機構を明らかにすることを目的とした研究を実施する。

研究成果の概要

本研究では、研究代表者らが同定したHey2遺伝子の遠位転写調節領域(Hey2エンハンサー)を用いることにより、傍心臓領域における左心室筋前駆細胞の特徴と細胞系譜、そして傍心臓領域と一次心臓領域の左心室内への寄与について解析した。その結果、心原基形成前期においてHey2エンハンサーは傍心臓領域の心臓前駆細胞で活性を開始し、それらのエンハンサー活性陽性細胞は一次心臓領域のTbx5陽性細胞とは異なる系譜で左心室筋特異的に分化することが示された。このことにより、傍心臓領域のなかに左心室筋特異的な前駆細胞が存在すること、および2つの異なる前駆細胞に由来して左心室筋が形成されることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

胚発生期において、心臓前駆細胞の運命がどこでどのように運命決定されて心臓内の各組織構造を形成していくかについては、発生生物学的視点に加えて医学的見地からも意義のある研究分野である。先天性心疾患でみられる心臓形態の異常は、各心臓領域の発生異常と関連しており、我々が示した左心室筋を構成する細胞の多様性も、先天性心疾患の原因究明の一助となることが期待される。また、損傷した心臓の治療法として再生療法が注目を浴びているが、左心室筋前駆細胞の発生を制御する分子機構を解明できれば、その分子機構をin vitroでの効率的な左心室筋細胞の作製に応用できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 初期胚の傍心臓領域に存在する左心室筋特異的前駆細胞の同定2024

    • 著者名/発表者名
      渡邉裕介
    • 雑誌名

      循環器病研究の進歩

      巻: 45巻1号 ページ: 51-57

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A genetic and developmental biological approach for a family with complex congenital heart diseases?evidence of digenic inheritance2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Yu、Uchida Keiko、Kodo Kazuki、Ishizaki-Asami Reina、Maeda Jun、Katsumata Yoshinori、Yuasa Shinsuke、Fukuda Keiichi、Kosaki Kenjiro、Watanabe Yusuke、Nakagawa Osamu、Yamagishi Hiroyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Cardiovascular Medicine

      巻: 10 ページ: 1135141-1135141

    • DOI

      10.3389/fcvm.2023.1135141

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hey2 enhancer activity defines unipotent progenitors for left ventricular cardiomyocytes in juxta-cardiac field of early mouse embryo2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yusuke、Wang Yunce、Tanaka Yuki、Iwase Akiyasu、Kawamura Teruhisa、Saga Yumiko、Yashiro Kenta、Kurihara Hiroki、Nakagawa Osamu
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 号: 37 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1073/pnas.2307658120

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 心筋細胞の若返りと増殖を制御する分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉 裕介、菊地 和
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 94 号: 6 ページ: 901-904

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2022.940901

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2022-12-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 発生期心臓内領域特異的エンハンサーの探索と制御機構2024

    • 著者名/発表者名
      原田恭弘、王韵策、久安由騎、有本瑞季、岩瀬晃康、白井学、渡邉裕介、栗原裕基、中川修、川村晃久
    • 学会等名
      第47回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] マウス胚の心原基-胚体外組織境界領域に存在する左心室筋前駆細胞の同定2023

    • 著者名/発表者名
      渡邉 裕介、Yunce Wang、田中 裕樹、岩瀬 晃康、川村 晃久、相賀 裕美子、八代 健太、栗原 裕基、中川 修
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マウス胚の心原基-胚体外組織境界領域に存在する左心室筋前駆細胞の同定2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉裕介、Wang Yunce、田中裕樹、岩瀬晃康、川村晃久、相賀裕美子、八代健太、栗原裕基、中川修
    • 学会等名
      第21回日本心臓血管発生研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウス胚におけるHey2エンハンサー活性による左心室筋特異的な心筋前駆細胞集団の同定2022

    • 著者名/発表者名
      Yunce WANG、渡邉裕介、田中裕樹、岩瀬晃康、栗原裕基、八代健太、川村晃久、中川修
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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