| 研究課題/領域番号 |
17K08794
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| 研究機関 | 東京薬科大学 |
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研究代表者 |
伊東 史子 東京薬科大学, 生命科学部, 准教授 (70502582)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | TGF-β / 血管新生 / 退縮 / リンパ管新生 / Smad4 / BMP |
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| 研究実績の概要 |
TGF-βファミリーは、TGF-β、Activin, BMPを含むサイトカインであり、様々な細胞の機能を制御調節している。TGF-βファミリーシグナルの異常により難治性血管疾患が引き起こされることが知られているが、血管病変の分子メカニズムは未解明であり、培養細胞を用いた研究の限界と成体研究の重要性が示唆されている。そこで本研究では、TGFβファミリーがどのように血管機能を調節しているのかを明らかにするために、遺伝子改変マウスを用いてTGF-βファミリー全般に必須のSmad4と、BMPシグナルを伝達するSmad1,5を成体血管（リンパ管）内皮細胞特異的に欠損させ、血管の恒常性制御におけるTGF-βファミリーの分子メカニズム全容の解明を目指した。内皮細胞特異的に遺伝子欠損を誘導するために、VE-Cad-iCreERマウスを用いを利用した。
タモキシフェンを投与してVEカドヘリンプロモーター依存的にSmad4遺伝子を欠損させると、投与3週間前後で致死となった。マウスは貧血様の症状を呈し、全身の血液循環が低下していた。タモキシフェン投与3週間後には、様々な臓器において異常を確認した。さらに貧血は血管の異常に伴う二次的な影響であり、造血幹細胞の分化能には影響がないことを見出した。血管芽細胞からは、血球、血管、リンパ管が分化するが、これらの中で血管が特に重要であることを明らかにできた。さらに、内皮細胞特異的にBMPおよびTGF-βシグナルを欠損させたところ、これらの異常の原因となるシグナル系を明らかにすることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
内皮細胞特異的にSmad4遺伝子を欠損させた結果血管と血球に異常がみられたが、その原因となるシグナル系の同定と、造血幹細胞には問題がないことを同定することができ、当初の予定よりも迅速に研究が進行している。研究結果から、新たな課題を策定することができている。また、血管内皮細胞においてBMPシグナルを欠損させると致死となるため、腫瘍血管新生における役割解明は不可能であることが明らかとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
１、Smad4f/f:VE-Cad-iCreERマウスにおける血管構造異常を引き起こすメカニズムを明らかにするために、Smnad4を欠損させて血管内皮細胞を用いて発現が変動している分子を同定する。特に、細胞間接着や血管内皮細胞に強く発現している分子に注目して解析する。
２、Smad1F/F; Smad5F/F; Smad5F/F; E-Cad-iCreERマウスとSmad4f/f:VE-Cad-iCreERマウスの血管構造の違いについて、分子生物学的手法および病理学的に詳細に比較検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
内皮細胞特異的にBMPシグナルを欠損させると、マウスが早期に死亡してしまうため、計画した腫瘍移植実験を行うことができなくなったため。代わりに論文投稿を前倒しして今年度行うことにしたため、予算を持ち越した。
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