血管透過性のダイナミクスを司る低分子量Gタンパク質Rap1の分子的基盤の解明

阐明控制血管通透性动态的低分子量 G 蛋白 Rap1 的分子基础

基本信息

批准号：
21H02665
负责人：
福原茂朋
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Nippon Medical School
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、低分子量Gタンパク質Rap1がVE-cadherinを介した内皮細胞間接着を増強し、血管透過性を低下させる機構を解明することを目的としている。本年度は以下の研究成果を得た。これまでにin vitro実験から、ヒト肺動脈血管内皮細胞（HPAEC）に流れずり応力を負荷すると収縮性アクチン繊維ストレスファイバーが消失し、その一方で、細胞間接着部位に沿ったアクチン繊維束が形成されることで、VE-cadherin接着が増強することを示した。本年度は、siRNAを用いたRAP1遺伝子のノックダウンおよびEPAC阻害剤処理が流れずり応力によるアクチン細胞骨格の再編・VE-cadherin接着増強を阻害することを示した。また、血管透過性測定系を独自に開発し、流れずり応力が血管透過性を低下させること、FRETプローブを用いた蛍光ライブイメージング実験から、流れずり応力がサイクリックAMP（cAMP）産生、Rap1活性化を誘導することを示した。さらに、Pdgfb-iCreマウス、Gs floxedマウスを用いて血管内皮細胞のみでGsを欠損させると、肺および心臓における血管透過性が亢進することを示した。以上から、流れずり応力－Gs－cAMP－Epac1経路がRap1を活性化し、血管透過性を制御していることが示唆された。昨年度、内皮細胞のRap1シグナルを低下させたマウスでは、リポポリサッカライド（LPS）静脈投与による肺血管透過性亢進が劇的に亢進していることを発見し、Rap1シグナルが炎症による血管透過性亢進に対して保護的に働いていることを示した。本年度、Epac1活性化剤である007の静脈投与が、LPS誘導性肺障害における肺血管の透過性亢進を優位に抑制することを見出し、Rap1シグナルが急性呼吸窮迫症候群など肺血管透過性亢進を伴う疾患の治療標的となる可能性を示した。

本研究的目的是阐明低分子量G蛋白Rap1增强VE-钙粘蛋白介导的内皮细胞粘附并降低血管通透性的机制。今年，我们取得了以下研究成果。先前的体外实验表明，当人肺动脉内皮细胞（HPAEC）受到流动剪切应力时，收缩性肌动蛋白纤维应力纤维消失，而肌动蛋白纤维束沿着细胞间粘附位点形成，表明VE-钙粘蛋白粘附增强。今年，我们发现使用 siRNA 敲低 RAP1 基因并用 EPAC 抑制剂治疗可抑制剪切应力诱导的肌动蛋白细胞骨架重组和 VE-钙粘蛋白粘附的增强。此外，我们自主开发了血管通透性测量系统，发现流动剪切应力降低了血管通透性，并且从使用FRET探针的荧光实时成像实验中，我们发现流动剪切应力增加了环AMP（cAMP）的产生和Rap1活性。研究表明它会诱导此外，使用 Pdgfb-iCre 小鼠和 Gs floxed 小鼠，我们发现仅血管内皮细胞中缺乏 Gs 会增加肺和心脏的血管通透性。这些结果表明流动剪切应力-Gs-cAMP-Epac1 通路激活 Rap1 并控制血管通透性。去年，我们发现，在内皮细胞中 Rap1 信号减少的小鼠中，静脉注射脂多糖 (LPS) 会显着增强肺血管通透性，并且表明 Rap1 信号与炎症引起的血管通透性增加有关。它可以起到保护作用今年，我们发现静脉注射 Epac1 激活剂 007 可以显着抑制 LPS 引起的肺损伤中的肺血管通透性过高，这显示出作为该疾病的治疗靶点的潜力。

项目成果

期刊论文数量（60）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

血管恒常性維持・血管新生におけるペリサイトの役割

周细胞在维持血管稳态和血管生成中的作用

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
福田敦夫;金川基;福原茂朋
通讯作者：
福原茂朋

Blood Flow Regulates Glomerular Capillary Formation in Zebrafish Pronephros

DOI：
10.34067/kid.0005962021
发表时间：
2022-01
期刊：
Kidney360
影响因子：
0
作者：
Y. Nishimura;T. Ishii;Koji Ando;S. Yuge;Hiroyuki Nakajima;Weibin Zhou;N. Mochizuki;S. Fukuhara
通讯作者：
Y. Nishimura;T. Ishii;Koji Ando;S. Yuge;Hiroyuki Nakajima;Weibin Zhou;N. Mochizuki;S. Fukuhara

血流に起因する内腔圧が創傷治癒過程の血管新生を制御する分子メカニズム

伤口愈合过程中血流引起的管腔内压力控制血管生成的分子机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hiroaki WAKE;福原茂朋
通讯作者：
福原茂朋

生体組織の構築における血管の新たな機能

血管在生物组织构建中的新功能

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nguyen DT;Ishibashi M;Watanabe M;Sinha;AS. Yesmin R;Fukuda A.;福原茂朋;和氣弘明;Yoshito Yamashiro;Katsumori Segawa;新谷紀人ほか;Yoshito Yamashiro;福原茂朋
通讯作者：
福原茂朋

第12章ゼブラフィッシュをモデル動物として用いた血管新生の蛍光イメージング

第十二章以斑马鱼为模型动物的血管生成荧光成像

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
血管・リンパ管の機能制御と疾患メカニズム(化学同人）
影响因子：
0
作者：
石井智裕;弓削進弥;若山勇紀;福原茂朋
通讯作者：
福原茂朋

DOI：
{{ item.doi }}
发表时间：
{{ item.publish_year }}
期刊：
{{ item.journal_name }}
影响因子：
{{ item.factor }}
作者：
{{ item.authors }}
通讯作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

作者：
{{ item.author }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

福原茂朋其他文献

Rap1低分子量Gタンパク質は肺における血管透過性制御に必須である

Rap1 小 G 蛋白对于肺血管通透性控制至关重要

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
山本清威;渡邊-高野晴子;堀上大貴;石井智裕;久保田義顕;村田幸久;大橋隆治;望月直樹;福原茂朋
通讯作者：
福原茂朋

血管内皮細胞間接着を制御するシグナル伝達機構、薬学雑誌

控制血管内皮细胞间粘附的信号转导机制，药学杂志

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
福原茂朋;望月直樹
通讯作者：
望月直樹

血管新生の新たな現象と制御機構：創傷治癒では内腔圧が損傷血管の伸長を抑制する

血管生成的新现象和控制机制：伤口愈合过程中，管腔压力抑制受损血管的伸长。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
弓削進弥;西山功一;福原茂朋
通讯作者：
福原茂朋

ゼブラフィッシュ成魚の蛍光ライブイメージングを用いて創傷治癒の血管新生の過程と制御機構を解明する

利用成年斑马鱼荧光活体成像阐明伤口愈合中血管生成的过程和控制机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
弓削進弥;西山功一;石井智裕;野一色千景;福原茂朋
通讯作者：
福原茂朋

バイオイメージで探る蛋白質の動き・活性化のダイナミクス

使用生物图像探索蛋白质运动和激活的动力学

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamamichi;N. et al.;A.Sakurai;S.Fukuhara;A.Sakurai;S.Somekawa;H.Ohkawara;H.Fujita;S.Fukuhara;Y.Yamaguchi;福原茂朋;中岡良和;櫻井貴子;中岡良和;福原茂朋
通讯作者：
福原茂朋