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2021 年度 実施状況報告書

メカノセンシンングによる4D血管形成の構成的解析

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0071
研究機関京都大学

研究代表者

高橋 淑子  京都大学, 理学研究科, 教授 (10183857)

研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2023-03-31
キーワード血管 / リモデリング / トリ胚 / 血流 / 遺伝子導入 / 細胞挙動
研究実績の概要

本研究では、初期胚における血管ネットワークの形成機構の理解を目指している。血管ネットワーク形成機構のうち、特に血管リモデリングに関するしくみの理解は大きく遅れている。本研究では、トリ胚卵黄動脈のリモデリング現象を解析モデルとして研究を進めており、すでにトリ胚血管網内における局所的な遺伝子操作法と初期胚のex vivo培養法を確立している。そこで、トリ胚の左右に存在する背側大動脈のうち、片側を閉塞させたときの血流や血管リモデリングに与える影響を解析した。血流が停止した血管はリモデリングに著しい影響がみられたことから、正常胚と血流停止胚を比較したRNAseq解析をとおして、血流によるリモデリングに関わる候補分子の絞り込みを行った(九大との共同研究)。その結果、TGFファミリー受容体が有力候補となったが、カノニカルなシグナル伝達経路であるSMADの活性化の関与はみられなかった。一方で、TGFファミリー受容体のインヒビター添加により、血流を止めた場合と類似の表現型がみられたことから、これらの受容体がなんらかのシグナル経路を介して血流刺激の感知に関与する可能性がみえてきた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

正常胚と血流停止胚を用いたRNAseq解析結果に関するディスカッションが、新型コロナウイルス感染拡大防止にかかる大学ガイドラインのため、当初の計画ほどスムーズに進まなかった(九大への出張ができなかった)。またTGFファミリー受容体が候補となったものの、カノニカルなシグナル伝達経路であるSMAD活性化の検出ができず、それが単に技術的なものか、あるいは真にSMAD非依存的なシグナルなのかを検証するために、予想以上の時間を要した。

今後の研究の推進方策

今後は、TGFファミリー受容体を基軸として、上流の血流機械刺激感知機構や、下流の血管内皮細胞の挙動変化をもたらすエフェクターの同定を進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

TGFファミリー受容体が、本研究の解析対象である血管リモデリングの制御に大きな役割を担っていることがほぼ明らかになったが、カノニカルなTGFシグナルを表すSMADの活性化がみられなかったことから、未知の活性シグナルの存在が示唆され、その検証に予想以上の時間がかかった。今後はTGFファミリー受容体の上流に位置する血流刺激の直接的な感知シグナルと、下流に位置する血管内皮細胞の挙動を制御するエフェクターの同定のために、さまざまなインヒビターや、トリ胚血管の遺伝子操作用試薬、またRNAi試薬などの購入を計画している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Distribution Map of Peristaltic Waves in the Chicken Embryonic Gut Reveals Importance of Enteric Nervous System and Inter-Region Cross Talks Along the Gut Axis2022

    • 著者名/発表者名
      Shikaya Yuuki、Takase Yuta、Tadokoro Ryosuke、Nakamura Ryo、Inaba Masafumi、Takahashi Yoshiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.827079

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Enteric nervous system is required for suppressing unnecessary waves in embryonic gut peristalsis2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoshiko
    • 学会等名
      “Mini-symposium on neural crest and neural crest-derived pathologies” Lund University, Sweden
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 腸の蠕動運動に潜む時計機能の成立メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      高橋淑子
    • 学会等名
      新学術領域研究「脳構築における発生時計と場の連携」第6回ハイブリット班会議
    • 招待講演
  • [学会発表] 腸の蠕過程にお動運動の成り立ち Establishment of gut peristalsis during development2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yoshiko
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 招待講演
  • [備考] 動物発生学 高橋グループ

    • URL

      http://www2.zool.kyoto-u.ac.jp/develop/takahashi.html

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公開日: 2022-12-28  

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