ゼブラフィッシュ変異体における神経・血管形成

2012 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: 23122501
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 東海林 亙 東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 准教授 (40250831)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: 神経 / 血管 / ゼブラフィッシュ

研究実績の概要

臓器・組織に脳からの指令を伝える神経系と酸素や栄養を運ぶ血管系は目的が異なるものの、どちらも体のすみずみまでネットワークをはりめぐらせる器官である。それぞれの発生様式は全く異なるものと考えられていたが、これまでの申請者らの研究から両者には共通した分子メカニズムにより支配されることがわかってきた。これをもとに本研究では血管系と神経系の双方に欠損のある新規のゼブラフィッシュ変異体の同定・解析を行い、変異体にみられる発生異常を起点として、さらに両者に共通する発生・発達の分子機構を探索・解明することを計画した。
1. 解析途中の変異ゼブラフィッシュが東日本大震災の被害で死滅したことから、系統の復旧を試みた。前年度に復旧した変異系統mujinaに加えて、飼育環境の悪化により昨年度中の復旧ができなかった原因遺伝子未同定の変異系統(walk off系統)を、凍結保存精子からの人工授精を行うことで確保に成功した。walk off系統はゼブラフィッシュの発生期に運動神経と体節間血管の双方が密接にコンタクトするNiche様の細胞(MP細胞)が欠損する貴重な系統であり、今後は神経・血管・MP細胞の相互作用を解析することが可能になった。
2. 昨年度までの研究から変異体mujina系統の研究から、細胞内輸送系を担う分子群が血管内腔形成に 重要な役割をもつことを発見していたが、血管内皮細胞を蛍光タンパクで標識するTie2:GFPマウスを導入し、新生血管のモデルであるマトリゲル・プラグ法とsiRNAによる遺伝 子ノックダウン法を行うことによって、同様の分子メカニズムが魚類から哺乳類まで保存されていることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

24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

24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] Targeted expression of a chimeric channelrhodopsin in zebrafish under regulation of Gal4- UAS system (2013)
  • 著者名/発表者名: Umeda、K., Shoji, W., Sakai, S., Muto, A., Kawakami, K., Ishizuka, T. and Yawo, H.
  • 雑誌名: Neurosci. Res. 巻: 75 ページ: 69-75
  • DOI: doi: 10.1016/j.neures.2012.08.010.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of Infrared Laser to the Zebrafish Vascular System: Gene Induction, Tracing, and Ablation of Single Endothelial Cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura E, Deguchi T, Kamei Y, Shoji W, Yuba S, Hitomi J.
  • 雑誌名: Arterioscler Thromb Vasc Biol. 巻: - ページ: 掲載確定
  • 査読あり
• [学会発表] IR- LEGO顕微鏡を用いた血管内皮細胞における1細胞レベルでの遺伝子発現系の樹立 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村英二、出口友則、亀井保博、東海林亙、弓場 俊輔、人見次郎
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2012-12-11 – 2012-12-14
• [学会発表] Spatio- temporally regulated gene induction in the targeted single endothelial cells using an infrared laser (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura. E., Deguchi, T., Kamei, Y., Shoji, W., Yuba, S., Hitomi, J.
  • 学会等名: 第20回日本血管生物医学会学術集会 / 第10回 Korea- Japan Joint Symposiumon Vascular Biology
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2012-12-05 – 2012-12-07
• [学会発表] Optogenetic analysis of fin movement (2012)
  • 著者名/発表者名: Wataru Shoji
  • 学会等名: 第18回小型魚類研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-09-22 – 2012-09-23
• [学会発表] TAG- 1を介したゼブラフィッシュ一次運動神経軸索と神経冠 細 胞の相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 前田美香、東海林亙
  • 学会等名: 第83回日本動物学会年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-09-13 – 2012-09-15
• [備考] 東北大学加齢医学研究所ホームページ
  • URL: http:/ / www.idac.tohoku.ac.jp/ ja/ activities/ research/ project_programs/ syoji/ index.html
• [備考] 東海林研究室独自ホームページ
  • URL: http:/ / www2.idac.tohoku.ac.jp/ dep/ cellbio/ Welcome.html