情報・形態イメージングによる左右非対称性形成機構の解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H01022
• 研究機関: 国立研究開発法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 望月 直樹 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究所長 (30311426)
• 研究分担者: 中嶋 洋行 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (10467657) ; 迫 圭輔 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (50786291) ; 福井 一 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80551506)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 左右左 / クッパー胞 / カルシウム / 内胚葉 / 繊毛

研究実績の概要

従来の左右決定器官としてのノード結節 (ゼブラフィッシュKupffer's vesicle(KV)) 依存性の左右決定機構つまり、ＫＶの繊毛回転非依存性の左右決定機構についての実験を行った。KV胞の形成前からはdorsal forerunner cell (DFC) が内胚葉由来であることを確認して、KV構成内胚葉細胞(sox17) 陽性細胞のCa2+シグナルには大きな左右差がないことから、これらの細胞が内胚葉細胞としてK Vが消失後に左右差のある臓器構成細胞になるかを検討した。Tg(sox17:KikGR) はphotoconversion前後で、SOX１７陽性細胞を蛍光色の相違で空間的に区別することが可能であった。これまでの研究でKVのみのPhotoconversionではKV 構成細胞がノトコードと体節となることがわかったが、K Vの形成後にすでにK V内の左右決定因子による左右差決定機構が働いている内胚葉細胞についても検討するために、KVの吻側と尾側、さらには、KVの両側の系譜解析をphotoconversion後に行った。
昨年度から課題であったTg(spaw:EGFP)では検討できないSpaw分子の転写活性化の可視化から分泌されたSpawがどこまで到達するのかを調べる系の立ち上げのためのノックイン手法の確率を行った。蛍光タグをSpaw遺伝子のC末端にタグとして発現可能なデザインを完了してCRISPR/Casによる効率的なノックインの選択に水晶体で蛍光を同時に発現する遺伝子の作成も行った。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] MPI Bad Nauheim/WWU Munster(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: MPI Bad Nauheim/WWU Munster
• [国際共同研究] Washington University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Washington University
• [国際共同研究] University of Melbourne/Centenary Institute(オーストラリア)
  • 国名: オーストラリア
  • 外国機関名: University of Melbourne/Centenary Institute
• [雑誌論文] Endothelial cells regulate alveolar morphogenesis by constructing basement membranes acting as a scaffold for myofibroblasts. (2024)
  • 著者名/発表者名: Watanabe-Takano H, Kato K, Oguri-Nakamura E, Ishii T, Kobayashi K, Murata T, Tsujikawa K, Miyata T, Kubota Y, Hanada Y, Nishiyama K, Watabe T, Fassler R, Ishii H, Mochizuki N, Fukuhara S.
  • 雑誌名: Nat. Commun. 巻: 15 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41467-024-45910-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rap1 small GTPase is essential for maintaining pulmonary endothelial barrier function in mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto K, Watanabe-Takano H, Oguri-Nakamura E, Matsuno H, Horikami D, Ishii T, Ohashi R, Kubota Y, Nishiyama K, Murata T, Mochizuki N, Fukuhara S.
  • 雑誌名: FASEB J . 巻: 37 ページ: -
  • DOI: 10.1096/fj.202300830RR
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endoderm-derived islet1-expressing cells differentiate into endothelial cells to function as the vascular HSPC niche in zebrafish. (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakajima H, Ishikawa H, Yamamoto T, Chiba A, Fukui H, Sako K, Fukumoto M, Mattonet K, Kwon HB, Hui SP, Dobreva GD, Kikuchi K, Helker CSM, Stainier DYR, Mochizuki N.
  • 雑誌名: Dev. Cell 巻: 58 ページ: 224-238
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2022.12.013.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 心臓と大血管はいかにして接続するのか？ －ゼブラフィッシュライブイメージングによる循環器系構築機構の解明－ (2023)
  • 著者名/発表者名: 福本 萌、望月直樹
  • 学会等名: 第96回日本生化学会
• [学会発表] Cdh6 connects the heart and great vessel by organizing collective cell adhesion between endocardial ECs and vascular ECs. (2023)
  • 著者名/発表者名: Moe Fukumoto, Naoki Mochizuki
  • 学会等名: 12th European Zebrafish Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Endoderm-derived endothelial cells constitute the vascular HSPC niche in zebrafish (2023)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Nakajima, Hiroyuki Ishikawa, Didier Stainier, Naoki Mochizuki
  • 学会等名: Asia-Australia Vascular Biology Meeting 2023
  • 国際学会
• [備考] 大阪大学大学院医学系研究科連携大学院循環微小画像医学
  • URL: http://www.z-cv.jp/renewal/