Development of a mouse model analysis system to understand the breakdown of tissue function due to microvascular network abnormalities

开发小鼠模型分析系统，以了解微血管网络异常导致的组织功能崩溃

基本信息

批准号：
22K20744
负责人：
小河穂波
金额：
$ 1.83万
依托单位：
University of Miyazaki
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

加齢や生活習慣病による血管内皮細胞の機能低下と動脈硬化の進行は病態形成や個体老化に関与する。毛細血管レベルの微小血管網がどのように影響を受け、組織・期間として個体レベルの機能低下に繋がるのかが注目される。しかし、研究基盤となる十分な方法論の欠如が課題となっている。本研究では、高脂肪食と血管壁を固くするL-NAMEの投与によって作成できるHFpEF(収縮機能が保持された心不全)モデルマウスを血管内皮細胞障害モデルとして使用し、内皮細胞障害に伴う血管構成因子(基底膜、内皮細胞、ぺリサイト)の形態変化や機能異常がどのように組織や個体レベルの機能低下に繋がるのかを調べるための方法論と新しい評価基準の確立を目的とする。2022年10月から補助を受け、これまでに報告がなかったマウスの耳皮膚および心臓でのぺリサイトの免疫染色方法を確立した。2023年1月からHFpEFモデルマウスの作成を開始し、高脂肪食とL-NAME投与を15週間与えたマウスでは耳皮膚の微小血管網の密度低下が確認された。一方、心臓では一部のHFpEFモデルマウスで心肥大が見られたが、15週負荷期間ではHFpEF発症までには至らないことが分かってきた。毛細血管マイクロスコープを用いた皮膚毛細血管網の観察に関してはマウスの足底にある微小血管網が経時的に観察しやすいことが分かってきた。微小血管網異常を誘導するためのColl4 a1/a2遺伝子改変マウスの作製が進み、F1での個体を得ている。

由于衰老和生活方式相关疾病导致的血管内皮细胞功能下降和动脉硬化进展与病理形成和个体衰老有关。人们的注意力集中在毛细血管水平的微血管网络如何受到影响，以及这是否会导致个体水平作为组织或周期的功能下降。然而，缺乏足够的方法论来形成研究基础是一个挑战。在这项研究中，我们使用了 HFpEF（收缩功能保留的心力衰竭）模型小鼠，该小鼠可以通过给予高脂肪饮食和 L-NAME（使血管壁变硬）来创建，作为血管内皮细胞损伤的模型。目的是建立方法论和新的评估标准，以研究因子（基底膜、内皮细胞、周细胞）的形态变化和功能异常如何导致组织和个体水平的功能衰退。在获得 2022 年 10 月的资助后，我们建立了一种先前未报道的方法，用于对小鼠耳部皮肤和心脏中的周细胞进行免疫染色。我们于 2023 年 1 月开始创建 HFpEF 模型小鼠，在喂食高脂肪饮食和 L-NAME 给药 15 周的小鼠中，证实了耳部皮肤微血管网络密度的降低。另一方面，在心脏方面，虽然在一些HFpEF模型小鼠中观察到心脏肥大，但发现在15周的负荷期间HFpEF并未发展。关于使用毛细血管显微镜观察皮肤毛细血管网络，发现随着时间的推移，小鼠脚底的微血管网络很容易观察到。在制作Coll4 a1/a2基因工程小鼠诱导微血管网络异常方面取得了进展，并获得了F1代小鼠。