Elucidation of mechanical stress response mechanism using imaging analysis of genetically modified zebrafish

利用转基因斑马鱼的成像分析阐明机械应力反应机制

基本信息

批准号：
19KK0233
负责人：
茶谷昌宏
金额：
$ 10.9万
依托单位：
Showa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-10-07 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

生体内ではメカニカルストレスが絶えず生じており、正常な器官の活動には欠かせない存在である。骨、心臓、血管はメカニカルストレスの影響を直接的に受ける器官の代表例であり、これらの器官形成メカニズムを調べることは、メカニカルストレス受容機構の解明につながる。近年、血管細胞と造血細胞の両方を調節する未知遺伝子として転写因子のnpas4lがゼブラフィッシュの研究により同定された。このnpas4l欠損ゼブラフィッシュ胚と野生型ゼブラフィッシュ胚を用いて同発生期における網羅的遺伝子発現解析を行ったところ、ある特定の遺伝子ファミリーの遺伝子発現レベルが顕著に向上する新しい細胞集団を見出した。npas4l遺伝子の機能をさらに詳細に調べるため、同じ小型魚類に属するメダカのnpas4l遺伝子を同定し、npas4l欠損メダカを作製した。このメダカ変異体の表現型はゼブラフィッシュの表現型に基本的な部分で類似している部分が多く、現在、骨関連遺伝子改変メダカ系統と掛け合わせてnpas4lの機能を解析する準備を続けている。さらに、ゼブラフィッシュとメダカのそれぞれの心臓における損傷の再生能の違いについて遺伝子発現レベルの解析を行っている。その結果、ある特定の遺伝子ファミリーの遺伝子発現レベルで違いが見られており、現在詳細な解析を検討している。ゼブラフィッシュとメダカの生物間の遺伝子発現レベルや細胞挙動の相違を調べ、造血・血管・骨の形成メカニズムの解明を目指す。

机械应力在生物体中不断发生，对于正常的器官活动至关重要。骨骼、心脏和血管是直接受机械应力影响的器官的典型例子，研究这些器官的形成机制将有助于阐明机械应力受体机制。最近，对斑马鱼的研究发现转录因子 npas4l 是一种调节血管细胞和造血细胞的未知基因。当我们使用npas4l缺陷型斑马鱼胚胎和野生型斑马鱼胚胎在同一发育阶段进行全面的基因表达分析时，我们发现了一个新的细胞群，其中特定基因家族的基因表达水平显着增加。为了更详细地研究npas4l基因的功能，我们在青鳉中鉴定了npas4l基因，该青鳉属于相同的小鱼种，并创建了npas4l缺陷的青鳉。该青鳉突变体的表型与斑马鱼有许多基本相似之处，我们目前正准备将其与骨相关基因修饰的青鳉品系杂交，以分析 npas4l 的功能。此外，我们正在分析基因表达水平，以确定斑马鱼和青鳉心脏再生损伤能力的差异。结果，观察到某些基因家族的基因表达水平存在差异，目前正在考虑进行详细分析。我们的目的是研究斑马鱼和青鳉鱼之间基因表达水平和细胞行为的差异，并阐明造血、血管和骨形成的机制。