血管内皮細胞とペリサイトの双方向性シグナルによる血管機能制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26670107
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生理学一般
• 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: 福原 茂朋 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 (70332880)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: ペリサイト / 血管内皮細胞 / シグナル / 壁細胞 / 血管機能 / 内皮細胞

研究成果の概要

本研究では、生きたまま内皮細胞と壁細胞（ペリサイト・血管平滑筋細胞）をライブで可視化できるゼブラフィッシュを樹立し、壁細胞が内皮細胞を被覆し血管機能を制御する機構について解析した。その結果、壁細胞は、動脈内皮細胞からのシグナルによって動脈血管周囲で発生し、その後、血管上を移動しながら活発に増殖することで血管全体を被覆することが示された。また、壁細胞の遊走・増殖にはPlatelet-derived growth factorシグナルが関与することが示唆された。さらに、系譜解析から頭部血管を被覆する壁細胞は神経堤細胞と中胚葉、体幹部の血管を被覆する壁細胞は中胚葉に由来することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Clarification of mural cell coverage of vascular endothelial cells by live imaging of zebrafish. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ando K., Fukuhara S. (Co-corresponding author), Izumi N., Nakajima H., Fukui H., Kelsh R.N., Mochizuki N.
  • 雑誌名: Development 巻: 143 ページ: 1328-1339
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vázquez-Prado J. Protein kinase A (PKA) Type I interacts with P-Rex1, a Rac guanine nucleotide exchange factor: Effect on PKA localization and P-Rex1 signaling (2016)
  • 著者名/発表者名: Chávez-Vargas L., Adame-García S.R., Cervantes-Villagrana R.D., Castillo-Kauil A., Bruystens J.G.H., Fukuhara S., Taylor S.S., Mochizuki N., Reyes-Cruz G., Vázquez-Prado J.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 291 ページ: 6182-6199
  • DOI: 10.1074/jbc.m115.712216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endothelial Ca2+ oscillations reflect VEGFR signaling-regulated angiogenic capacity in vivo (2015)
  • 著者名/発表者名: Yokota Y*, Nakajima H*(Co-first author), Wakayama Y, Muto A, Kawakami K, Fukuhara S, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Elife 巻: 4
  • DOI: 10.7554/elife.08817
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [雑誌論文] PRMT8 as a phospholipase maintains dendrite formation of Purkinje cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim, J.D., Park, K.E., Ishida, J., Kako, K., Hamada, J., Kani, S., Takeuchi, M., Namiki, K., Fukui, H., Fukuhara, S., Hibi, M,. Kobayashi, M., Kanaho, Y., Kasuya, Y., Mochizuki, N., Fukamizu, A.
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 1
  • DOI: 10.1126/sciadv.1500615
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Autonomy and non-autonomy of angiogenic cell movements revealed by experiment-driven mathematical modeling. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sugihara K, Nishiyama K, Fukuhara S, Uemura A, Arima S, Kobayashi R, Kohn-Luque A, Mochizuki N, Suda T, Ogawa S, Kurihara H
  • 雑誌名: Cell Rep. 巻: 13 ページ: 1814-1827
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.10.051
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Arf6 regulates tumor angiogenesis and growth through HGF-induced endothelial 1 integrin recycling. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hongu T, Funakoshi Y, Fukuhara S, Suzuki T, Sakimoto S, Takakura N, Ema M, Takahashi S, Itoh S, Kato M, Hasegawa H, Mochizuki N, Kanaho Y.
  • 雑誌名: Nat. Commun 巻: 6 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1038/ncomms8925
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tip cell specific requirement for an atypical Gpr124 and Reck-dependent Wnt/β-catenin pathway during brain angiogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Vanhollebeke B., Stone O., Bostaille N., Cho C., Zhou Y., Maquet E., Gauquier A., Cabochette P., Fukuhara S., Mochizuki N., Nathans J., Stainier D.Y.R.
  • 雑誌名: eLife 巻: 4
  • DOI: 10.7554/elife.06489
  • 査読あり
• [雑誌論文] RhoA and ROCK mediate histamine- induced vascular leakage and anaphylactic shock. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mikelis CM, Simaan M, Ando K, Fukuhara S, Sakurai A, Amornphimoltham P, Masedunskas A, Weigert R, Chavakis T, Adams RH, Offermanns S, Mochizuki N, Zheng Y, Gutkind JS.
  • 雑誌名: Nature Communication 巻: 6 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1038/ncomms7725
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cdc42 mediates Bmp-induced sprouting angiogenesis through Fmnl3-driven assembly of endothelial filopodia in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Wakayama Y, Fukuhara S (Corresponding author), Ando K, Matsuda M, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Dev. Cell 巻: 32 ページ: 109-122
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2014.11.024
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] b-Catenin-dependent transcription is central to Bmp-mediated formation of venous vessels. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kashiwada T, Fukuhara S (Co-corresponding author), Terai K, Tanaka T, Wakayama Y, Ando K, Nakajima H, Fukui H, Yuge S, Saito Y, Gemma A, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Development. 巻: 142 ページ: 497-509
  • DOI: 10.1242/dev.115576
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Looking back and moving forward: recent advances in understanding of cardiovascular development by imaging of zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S, Fukui H, Wakayama Y, Ando K, Nakajima H, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ. 巻: 未定 ページ: 109-122
  • DOI: 10.1111/dgd.12210
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tip cell specific requirement for an atypical Gpr124 and Reck-dependent Wnt/β-catenin pathway during brain angiogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: anhollebeke B., Stone O., Bostaille N., Cho C., Zhou Y., Maquet E., Gauquier A., Cabochette P., Fukuhara S., Mochizuki N., Nathans J. and Stainier D.Y.R.
  • 雑誌名: eLife 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] S1P-Yap1 signaling regulates endoderm formation required for cardiac precursor cell migration in zebrafish (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukui H, Terai K, Nakajima H, Chiba A, Fukuhara S, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Dev. Cell 巻: 31 ページ: 128-136
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2014.08.014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visualizing the cell-cycle progression of endothelial cells uncovers the mechanisms underlying intersegmental and caudal vessel formation in zebrafish. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S (Co-corresponding author), Zhang J, Yuge S, Ando K, Wakayama Y, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Dev Biol. 巻: 393 ページ: 10-23
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2014.06.015
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Secreted Protein ANGPTL2 Promotes Metastasis of Osteosarcoma Cells Through Integrin α5β1, p38 MAPK, and Matrix Metalloproteinases. (2015)
  • 著者名/発表者名: Odagiri et al.
  • 雑誌名: Sci Signal. 巻: 7
  • DOI: 10.1126/scisignal.2004612
  • 査読あり / オープンアクセスとしている / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coexpression of Ang1 and Tie2 in Odontoblasts of Mouse Developing and Mature Teeth-A New Insight into Dentinogenesis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakajima et al.
  • 雑誌名: Ａｃｔａ Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａ ｅｔ Ｃｙｔｏｃｈｅｍｉｃａ 巻: 47 号: 1 ページ: 19-25
  • DOI: 10.1267/ahc.13043
  • NAID: 130003390846
  • 査読あり / オープンアクセスとしている
• [学会発表] 血管新生におけるメカノトランスダクション機構の役割 (2016)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、望月直樹
  • 学会等名: 第55回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2016-04-26
  • 招待講演
• [学会発表] Unveiling the cellular and molecular mechanism underlying vascular development by fluorescence-based bio-imaging in zebrafish (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara
  • 学会等名: 10th World Congress for Microcirculation.
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-09-25
  • 国際共著/国際学会である / 招待講演
• [学会発表] Dynamic regulation of endothelial barrier function (2015)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、望月直樹
  • 学会等名: 第21回日本遺伝子治療学会学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-07-24
  • 招待講演
• [学会発表] In vivo細胞生物学研究による血管構築メカニズムの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、望月直樹
  • 学会等名: 第67回細胞生物学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-06-30
  • 招待講演
• [学会発表] Unveiling the cellular and molecular mechanism of vascular development by fluorescence-based bio-imaging in zebrafish (2015)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara.
  • 学会等名: The Joint Meeting of the 120th Annual Meeting of The Japanese Association of Anatomists and the 92nd Annual Meeting of The Physiological Society of Japan.
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] 血管新生メカニズムの蛍光生体イメージング解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 4福原茂朋
  • 学会等名: 生理研研究会2014「心血管膜輸送分子の構造・機能・病態の統合的研究戦略」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2014-09-04
• [学会発表] Visualization of -catenin transcriptional activity in endothelial cells uncovers a novel role for β-catenin in venous vessel development in zebrafish (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigetomo Fukuhara, Naoki Mochizuki
  • 学会等名: The 18th International Vascular Biology Meeting (IVBM2014)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2014-04-15
• [図書] 『生体の科学』特集「細胞シグナル操作法」 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 出版者: 金沢一郎記念医学医療振興財団
• [図書] 血管系におけるアンジオポエチン-Tie受容体システムの役割, Thrombosis Medicine (2015)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋
  • 出版者: 先端医学社
• [図書] ゼブラフィッシュを用いたin vivo細胞生物学研究～血管研究を例に～, 生体の科学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋, 若山勇紀, 柏田健, 安藤康史, 望月直樹.
  • 出版者: 金沢一郎記念医学医療振興財団
• [図書] 「ゼブラフィッシュを用いたin vivo細胞生物学研究 ～血管研究を例に～」、生体の科学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福原茂朋、若山勇紀、柏田建、安藤康史、望月直樹
  • 出版者: 金沢一郎記念医学医療振興財団
• [図書] 「Cdc42はフォーミンタンパク質Fmnl3を介して内皮細胞におけるフィロポディアの形成を促進し血管新生を誘導する」、ライフサイエンス新着論文レビュー (2014)
  • 著者名/発表者名: 若山勇紀、福原茂朋
  • 出版者: ライフサイエンス統合データベースセンター