神経堤細胞に由来する血管平滑筋前駆細胞の単離同定と分化系譜の確立

神经嵴细胞来源的血管平滑肌祖细胞的分离鉴定及分化谱系的建立

• 批准号: 14657175
• 负责人: 栗原 裕基
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo (2003)Kumamoto University (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657175/
• 关键词: 神経堤細胞; 幹細胞; 鰓弓; 血管平滑筋; エンドセリン; 転写因子; 分化制御; 核移植; 胚発生

i)平滑筋前駆細胞の同定と分化における転写因子の役割:血管平滑筋分化に必須であるdHAND遺伝子の導入は、むしろ最終分化を抑制し、この転写因子が分化の中間段階の維持に必要であると考えられたが、その下流遺伝子を同定するため、DNAマイクロアレイを用いてdHANDを強制発現させたEC細胞P19で誘導される遺伝子群を調べた。そのうち、dHAND発現がダウンレギュレートされているET-1遺伝子欠損マウスで発現の抑制されている遺伝子としてカルパイン6遺伝子が同定された。この分子はカルパインファミリーの中でもプロテアーゼ活性を持たないもので機能は不明であるが、強制発現及びRNAiを用いた実験から、この分子が細胞骨格の構築を介して細胞の形態に関与する機能を持つことを明らかにした。現在神経堤細胞や血管平滑筋細胞における役割について検討中である。その他dHANDの下流遺伝子としてPDGF受容体などがマイクロアレイによって同定され、平滑筋への分化過程でも同様の関係があるかどうか解析を進めている。ii)神経堤細胞からの分化過程における核の可塑性に関する研究:神経堤細胞から平滑筋様細胞への分化は培養下で再現可能であるが、この過程で核の可塑性と分化の関係を調べるため、神経堤細胞をドナーとするマウス除核未受精卵への核移植により、初期発生の進行とクローン個体の形成を評価した。これにより、培養神経堤細胞では未分化状態及び平滑筋型アクチンを発現する平滑筋様細胞に分化の進んだ状態ともに、ES細胞に匹敵する初期発生の進行とクローン個体形成能を認めた。これより、神経堤細胞から平滑筋細胞へと分化が進む過程で、その初期段階では未分化細胞同様の核の可塑性をもつことが示され、その分化制御機構における意義が今後の課題になると考えられた。

i) 转录因子在平滑肌祖细胞识别和分化中的作用：引入对于血管平滑肌分化至关重要的 dHAND 基因，反而会抑制终末分化，表明该转录因子是维持平滑肌祖细胞的中间阶段所必需的。然而，为了鉴定其下游基因，我们使用DNA微阵列来研究在EC细胞P19中诱导表达dHAND的基因组。其中，钙蛋白酶6基因被鉴定为在dHAND表达下调的ET-1基因缺陷小鼠中表达受到抑制的基因。该分子是钙蛋白酶家族的成员，不具有蛋白酶活性，其功能尚不清楚，但使用强制表达和RNAi的实验表明，该分子具有通过细胞骨架的构建参与细胞形态的功能。那。我们目前正在研究其在神经嵴细胞和血管平滑肌细胞中的作用。 dHAND的其他下游基因，例如PDGF受体，已经使用微阵列进行了鉴定，我们目前正在分析在分化为平滑肌的过程中是否存在类似的关系。 ii)神经嵴细胞分化过程中核可塑性的研究：神经嵴细胞向平滑肌样细胞的分化在培养物中是可重复的，并且为了研究该过程中核可塑性与分化之间的关系，我们进行了评估。使用神经嵴细胞作为供体，通过核移植到去核未受精的小鼠卵中，早期发育和形成克隆个体的进展。结果，在培养的神经嵴细胞中，无论是未分化状态还是高级分化为表达平滑肌型肌动蛋白的平滑肌样细胞的状态，早期发育的进展和形成克隆个体的能力与ES细胞相当被观察到。这些结果表明，在神经嵴细胞向平滑肌细胞分化的过程中，它们在初始阶段具有与未分化细胞相似的核可塑性，我们相信这种分化控制机制的意义将是一个未来的问题。事情完成了。

项目成果

Ito T: "Inhibitory effect of natriuretic peptides on aldosterone synthase gene expression in cultured neonatal rat cardiocytes."Circulation.. 107. 807-810 (2003)

Ito T：“利钠肽对培养的新生大鼠心肌细胞中醛固酮合酶基因表达的抑制作用。”Circulation.. 107. 807-810 (2003)

Kurihara H: "Targeted disruption of adrenomedullin and alphaCGRP genes reveals their distinct biological roles."Hypertens Res.. 26(Suppl). S105-S108 (2003)

Kurihara H：“肾上腺髓质素和 αCGRP 基因的靶向破坏揭示了它们独特的生物学作用。”Hypertens Res.. 26（增刊）。

Ozeki H: "Endothelin-1 regulates the dorsoventral branchial arch patterning in mice."Mech.Dev.. (in press).

Ozeki H：“Endothelin-1 调节小鼠的背腹鳃弓模式。”Mech.Dev..（出版中）。

Fukushima Y: "Structural and functional characterization of gastric mucosa and central nervous system in histamine H2 receptor-null mice."Eur.J.Pharmacol.. 468. 47-58 (2003)

Fukushima Y：“组胺 H2 受体缺失小鼠胃粘膜和中枢神经系统的结构和功能特征。”Eur.J.Pharmacol.. 468. 47-58 (2003)

Ieda M: "Endothelin-1 regulates cardiac sympathetic innervation in the rodent heart by controlling nerve growth factor expression."J.Clin.Invest.. (in press).

Ieda M：“Endothelin-1 通过控制神经生长因子的表达来调节啮齿类动物心脏的交感神经支配。”J.Clin.Invest..（出版中）。