ライブイメージングによる血管－神経ワイヤリングの誘導・維持機構の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究領域: 血管ー神経ワイヤリングにおける相互依存性の成立機構
• 研究課題/領域番号: 22122003
• 研究機関: 独立行政法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 望月 直樹 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (30311426)
• 研究分担者: 中嶋 洋行 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究員 (10467657) ; 福井 一 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究員 (80551506) ; 高野 晴子 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究員 (40532891)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: イメージング / 交感神経 / 脂肪 / 伴走 / ゼブラフィッシュ

研究実績の概要

脂肪組織は、血管とともに神経支配をうけている。ゼブラフィッシュの腹部の白色脂肪形成時における血管と交感神経系の走行をライブイメージングで観察するとともに、交感神経の活性化と脂肪細胞の活性をプロテインキナーゼＡ(PKA)の活性化を指標に検討した。ゼブラフィッシュの生後3週目に白色脂肪が形成される時に脂肪・交感神経・血管と同時観察した。交感神経可視化のためにdbhプロモーター下流でGal4VP16の融合蛋白質を発現するトランスジェニックフィッシュTg(dbh:gal4FF)を作製した。これとTg(UAS:GFP)を交配して交感神経を可視化するフィッシュを作製した。血管観察にはTg(Flk1:mCherry)を用いた。脂肪は、Bodipy558/568を用いることにより、蛍光の波長の異なる３つの組織を可視化することができた。
交感神経が脂肪に投射する経路を詳細に観察したところ脂肪細胞の集団塊に投射する以前に血管との伴走を認めた。脂肪塊の内部では交感神経と毛細血管の伴走は明らかではなく一部伴走が見られる部位がある程度であった。
交感神経の活性化の可視化のためにTg(dbh:Gal4FF):(UAS:GCaMP7)によってCa2+の増減とPKAの活性化の機能的相関をみるべくPKAの活性かプローブを発現する個体の作製を試みた。このためにTgBAC(fabp11a:Gal4FF)(UAS:PKA probe) を作製した。GCaMP7 とPKA probeの蛍光波長の重なりを排除するために　Tg(UAS:RCaMP1.07) を樹立して、交感神経活性を赤色蛍光で可視化できるようにした。今後は、本Tg ゼブラフィッシュを用いて交感神経活性と脂肪分解の機能的可視化を行う予定である。

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。

研究成果

• [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, Ando K, Matsuda M, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 32 ページ: 109-122
  • DOI: 10.1111/dgd.12210.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Beta-catenin-dependent transcription is central to BMP-mediatedformation of venous vessels. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kashiwada T, Fukuhara S, 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 / 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. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuhara S, Zhang J, Ando K, Wakayama Y, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Developmental Biology 巻: 393 ページ: 10-23
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2014.06.015.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] In vivo imaging of YAP dynamics in zebrafish vascular development (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Nakajima, Sigetomo Fukuhara, Naoki Mochizuki
  • 学会等名: The 18th International Vascular Biology Meeting （IVBM2014）
  • 発表場所: 京都メッセ
  • 年月日: 2014-04-14 – 2014-04-17
• [学会発表] A small GTPase Rap1 potentiates vascular endothelial barrier function through actin rearrangement by spatially controlling the myosin II activity (2014)
  • 著者名/発表者名: Koji Ando, Shigetomo Fukuhara, Takahiro Moriya, Naoki Mochizuki
  • 学会等名: The 18th International Vascular Biology Meeting （IVBM2014）
  • 発表場所: 京都メッセ
  • 年月日: 2014-04-14 – 2014-04-17