| 研究課題/領域番号 |
18J22147
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
射場 智大 大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| キーワード | 血管内皮幹細胞 / シングルセル解析 / 血管再生 / 虚血性疾患 |
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| 研究実績の概要 |
血管は全身に張り巡らされた組織であり、一般に三層からなる。その最内層を構築しているのが血管内皮細胞である。血管内皮細胞は組織や器官によってその形態的構造が異なることが知られており、例えば肝臓ではよりよく物質の交換を行う事が出来るよう多くの小孔がある類洞構造となっている事が知られている。この様に形態学的な異質性があることは知られている一方で、組織に内在する血管内皮細胞に階層性の有無については不明確であった。近年、血管内皮細胞にも、他の細胞集団で見られるように階層性を持った細胞集団であること、すなわち、幹細胞性を持った血管内皮細胞と分化した血管内皮細胞に分けられることが明らかとなった。その中で、血管内皮幹細胞に特異的に発現している細胞表面マーカーとしてCD157が同定されるなど、血管内皮幹細胞のプロファイルが明らかとなりつつある。本研究では、CD157陽性細胞の中から、より幹細胞性に富んだ細胞集団を同定することを第一目標とし、更には幹細胞性維持のメカニズムを解明することや幹細胞以外の内皮細胞でも更なる機能的分類を行うことを目的として研究を行なった。研究方法としては、単一細胞レベルで遺伝子発現レベルを解析することができる、シングルセルRNAシーケンシング(scRNAseq)解析を行った。特に、昨年度に明らかとした主に血管内皮幹細胞で構成される細胞クラスターについて虚血性疾患モデルを作成し、血管再生と幹細胞の関係性に着目して解析を行った。解析の結果、本年度は以下の事が新たに示唆された。
①血管内皮幹細胞の集団は血管の再生期において内皮細胞の供給源となる
②血管内皮幹細胞は再生期に特徴的な細胞表面タンパクを発現している
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和元年度は、幹細胞性の高い血管内皮細胞で特異的に発現している遺伝子を同定することを目標として研究計画を立てていた。この研究計画に従い、令和元年度は虚血性疾患モデルマウスを作成し、時系列を追った血管内皮細胞のscRNAseq解析を行った。その結果から、血管の再生期においては、血管内皮幹細胞で特徴的に発現する細胞表面タンパクが発現しているという事を同定することができた。更には、昨年度に引き続きマウスの肝臓、肺、心筋の３組織について新たに血管内皮細胞の採取・解析を行い、これまでのscRNAseq解析データを増補できたと考えている。以上のことを踏まえ、令和元年度は概ね順調に研究が進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和二年度は主に令和元年度に同定された、血管再生期に特徴的に発現している細胞表面タンパクの血管内皮肝細胞における機能解析を行う。in silicoではバイオインフォマティクス的手法を用いて、引き続きscRNAseqの解析を行う。具体的にはクラスター分類解析やトラジェクトリ解析を行う事により、同定されたタンパクを発現する血管内皮細胞クラスターの遺伝子発現プロファイル解析をより詳細に行っていく事で、血管内皮細胞の機能や、階層性における位置付けを明らかとする予定である。
in vivoでは組織内における新規マーカーの発現について定常状態並びに血管の再生期における経時的な変化を免疫組織化学染色によりその局在の変化を解析予定である。また、ソーティングにより得られた細胞のマウス内移植実験なども行う予定である。
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