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2016 Fiscal Year Research-status Report

血管リモデリングを制御する血流刺激と細胞挙動

Research Project

Project/Area Number 15K14526
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

高橋 淑子  京都大学, 理学研究科, 教授 (10183857)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords血管リモデリング / ニワトリ胚 / 卵黄動脈 / 遺伝子導入 / 血管内皮細胞 / トランスフェクション
Outline of Annual Research Achievements

生体機能の根幹をなす血管ネットワークの形成過程では、最初ランダムに作られた原始血管網が、血管リモデリングと呼ばれる過程を経て、最終的に明瞭なパターンを獲得する。血管リモデリングには血流刺激が必要なことは古くから知られていたが、そのしくみはほとんどわかっていない。本研究では、血流刺激が血管内皮細胞に及ぼす影響を解析し、それがいかにして巨視的な血管リモデリングというダイナミックな形態変化を引き起こすのかを解明することを最終目標と定め、そのために必要な新規実験系を確立することを目的としている。
本年度は、トリ胚を用いた血管内局所的遺伝子導入法を確立すると共に、この技術を用いた血管形成のライブイメージング解析を進めた。血管内局所的遺伝子導入法については、従来はワークしないと思われていた市販のトランスフェクション用試薬を用いたところ、2日目トリ胚の右側卵黄動脈形成領域において、局所的にGFP遺伝子が導入され、モザイク状ではあるが、GFP蛍光蛋白質の発現が認められた。またこの方法をさらに発展させ、RNAi法による遺伝子機能ノックダウン法の開発を試みた。血管内皮細胞に発現し、かつ血管形成に必須であることが知られているVE-cadherin遺伝子のRNAiを、右側卵黄動脈形成領域において施したところ、この領域の血管リモデリングが特異的に阻害された。これらのことから、本研究で開発したトリ胚血管内局所的遺伝子導入法は、遺伝子機能のノックダウンにも有効な方法であることがわかった。
血管形成のライブイメージング解析に関しては、1日目~2日目のニワトリ胚を卵殻から取り出して、ex vivoで10時間にわたりコンフォーカル撮影できる条件を検討した。血流依存的に移動する血管内皮細胞の様子が観察されている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

血管形成のライブイメージング解析において、1日目~2日目のニワトリ胚を卵殻から取り出して、ex vivoで10時間にわたりコンフォーカル撮影することが必要であるが、非常に初期の胚を用いた場合、途中で発生がストップする例も少なくない。コンフォーカル顕微鏡下におけるex vivo培養の条件検討が必要であることがわかった。

Strategy for Future Research Activity

10時間にわたるex vivo培養に耐える条件を探索すると共に、もっと短時間でのライブイメージング解析に主軸を移し、GFP遺伝子導入された血管内皮細胞の挙動が、血流によってどのように変化するのかについて解析する予定である。

Causes of Carryover

10時間ex vivo 培養法を用いたコンフォーカルライブイメージング解析の効率が期待したほど高くなく、再現性の高いデータを得るのに時間がかかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

より短時間のex vivo培養を用いたコンフォーカルライブイメージング解析に主軸を移し、遺伝子導入GFP陽性内皮細胞の挙動を高解像で解析し、血流との相関を観察する予定である。次年度使用額はこれらの解析にあてる。

  • Research Products

    (12 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results) Book (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Jak1/Stat3 signaling acts as a positive regulator of pluripotency in chicken pre-gastrula embryos.2017

    • Author(s)
      *Nakanoh, S., Fuse, N., Tadokoro, R., Takahashi, Y. and *Agata, K.
    • Journal Title

      Developmental Biology

      Volume: 421(1) Pages: 43-51

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2016.11.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Melanosome transfer to keratinocyte in the chicken embryonic skin is mediated by vesicle release associated with Rho-regulated membrane blebbing.2016

    • Author(s)
      Tadokoro, R., Murai, H., Sakai, K., Okui, T., Yokota, Y. and *Takahashi, Y.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Pages: 38277

    • DOI

      10.1038/srep38277

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Early formation of the Mullerian duct is regulated by sequential actions of BMP/Pax2- and FGF/Lim1 signaling.2016

    • Author(s)
      Atsuta, Y. and *Takahashi, Y.
    • Journal Title

      Development

      Volume: 143 Pages: 3549-3559

    • DOI

      10.1242/dev.137067

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] EMT and MET during formation2016

    • Author(s)
      高橋淑子
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2016-12-01
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Melanosome transfer from melanocytes to keratinocytes is mediated by plasma membrane vesicles.Melanosome transfer from melanocytes to keratinocytes is mediated by plasma membrane vesicles.2016

    • Author(s)
      Yoshiko Takahashi and Ryosuke Tadokoro
    • Organizer
      The 27th CDB Meeting「Body surface tactics: cellular crosstalk for the generation of super-biointerfaces」
    • Place of Presentation
      理化学研究所 多細胞システム形成研究センター(神戸市)
    • Year and Date
      2016-11-14
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] もう一つの神経形成:Secondary Neurulation2016

    • Author(s)
      高橋淑子
    • Organizer
      第59回日本神経化学学会・第38回日本生物学的精神医学会合同年会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議 場(福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-09
    • Invited
  • [Presentation] Tale of tails2016

    • Author(s)
      Takahashi, Y.
    • Organizer
      Society for Developmental Biology 75th Annual Meeting International Society of Differentiation 19th International Conference, 【Anne McLaren Memorial Lecture Awad】 (ISD Award Lecture)
    • Place of Presentation
      Boston (米国)
    • Year and Date
      2016-08-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 化学 総説:「メラニン色素が移動する過程を解明(12月6日日本経済新聞)」2017

    • Author(s)
      高橋淑子、田所竜介
    • Total Pages
      1
    • Publisher
      ㈱化学同人
  • [Book] 「新たな魚類大系統」シリーズ・遺伝子から探る生物進化42016

    • Author(s)
      宮 正樹(著) 斎藤 成也 (監修), 塚谷 裕一 (監修), 高橋淑子(監修)
    • Total Pages
      215
    • Publisher
      慶應義塾大学出版会
  • [Book] 「植物の世代交代制御因子の発見」シリーズ・遺伝子から探る生物進化32016

    • Author(s)
      榊原 恵子(著), 斎藤 成也 (監修), 塚谷 裕一 (監修), 高橋淑子(監修)
    • Total Pages
      190
    • Publisher
      慶應義塾大学出版会
  • [Book] 「胎児期に刻まれた進化の痕跡」シリーズ・遺伝子から探る生物進化22016

    • Author(s)
      入江 直樹 (著), 斎藤 成也 (監修), 塚谷 裕一 (監修), 高橋淑子(監修)
    • Total Pages
      152
    • Publisher
      慶應義塾大学出版会
  • [Remarks] 動物発生学  高橋グループ ーDevelopmental Biologyー

    • URL

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

URL: 

Published: 2018-01-16  

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