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心臓中隔や弁の前駆組織をつくりだす部位特異的な細胞運動とそれを誘導するメカニズム

公募研究

研究領域動く細胞と場のクロストークによる秩序の生成
研究課題/領域番号 25111728
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関奈良県立医科大学

研究代表者

坂部 正英  奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (00525983)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2014年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード心臓発生 / 形態形成 / 心内膜床 / Notch / EMT / シグナル伝達 / 内皮間葉形質転換
研究実績の概要

心臓の発生過程において、房室管および流出路領域の内皮細胞は間葉細胞へと形質転換(Endothelial-Mesenchymal Transformation; EMT)して、心内膜床と呼ばれる一対の隆起を形成する。この心内膜床は心臓中隔や弁へと分化することが知られており、4腔を持つ正常な心臓を形成するために非常に重要な組織である。これまでの研究により、心内膜床を形成するためのEMTはNotch、VEGF、TGF-beta/BMPなどによる様々なシグナル伝達経路によって制御されていることが報告されているが、その詳細なメカニズムはほとんど解明されていない。
今回、我々は、Notchシグナル陽性細胞を追跡することが可能な遺伝子組換えマウスを用いて、NotchシグナルがONになった細胞の運命についての研究を行った。これまでの研究では、Notchシグナル陽性細胞がEMTを起こして間葉細胞になると考えられていた。しかしながら、当該マウスを用いた実験では、内皮細胞にのみNotch陽性細胞が認められ、間葉細胞には認められなかったことから、これまでの定説とは逆に、Notchシグナルは内皮の形態維持に働くことが示唆された。この内皮形態の維持に働くNotchシグナルの分子メカニズムを解明するために、我々は、Notchの下流ターゲット因子とされるHrt転写因子に注目し実験を進めてきた。Hrt転写因子は心内膜床形成領域の内皮細胞に発現し、このHrtをノックアウトすると心内膜床形成不全となることを見出した。しかし、心内膜床形成領域におけるHrt転写因子の発現パターンはNotchレポーターマウスの発現パターンとは一致しなかったことから、HrtはNotchシグナル陰性細胞(例えばシグナルを送る側のDll4発現細胞)に発現し、EMTの誘導に関与することが示唆された。これらの結果により、これまでの心内膜床形成メカニズムの概念を覆しEMT調節の新しいメカニズムを提示できる可能性が高くなった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Impairment of endothelial-mesenchymal transformation during atrioventriucular cushion formation in Tmem100 null embryo2015

    • 著者名/発表者名
      Mizuta K., Sakabe M., Ioka T., Hashimoto A., Ioka T., Sakai C., Okumura K., Hattammaru M., Fujita M., Araki M., Somekawa S., Saito Y., Nakagawa O
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics

      巻: 244 号: 1 ページ: 31-42

    • DOI

      10.1002/dvdy.24216

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An important role of endothelial Hairy-related transcription factors in mouse vascular development2014

    • 著者名/発表者名
      Morioka T, Sakabe M, Ioka T, Iguchi T, Mizuta K, Hattammaru M, Sakai C, Itoh M, Sato GE, Hashimoto A, Fujita M, Okumura K, Araki M, Xin M, Pedersen RA, Utset MF, Kimura H, Nakagawa O
    • 雑誌名

      Genesis

      巻: 52 号: 11 ページ: 897-906

    • DOI

      10.1002/dvg.22825

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Roles of the Hrt family of Notch downstream transcription factors in endothelium during cardiovascular morphogenesis2014

    • 著者名/発表者名
      Masahide Sakabe
    • 学会等名
      The 18th International Vascular Biology Meeting
    • 発表場所
      京都 みやこメッセ
    • 年月日
      2014-04-14 – 2014-04-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Roles of Hrt family of Notch downstream transcription factors during endothelial cushion development

    • 著者名/発表者名
      坂部正英
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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