Research on the roles of neural crest derived cells in the pulmonary development .

神经嵴来源细胞在肺发育中作用的研究。

基本信息

批准号：
22H02774
负责人：
江本憲昭
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Kobe Pharmaceutical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、「肺における神経堤に由来する細胞が、外環境の酸素濃度を感知して、出生直後の肺胞形成およびその後の肺の恒常性維持に重要な役割を果たす」という仮説に対し、エンドセリン系を切り口として、分子遺伝学的手法やイメージング法を駆使して解明することを試みるものである。当該年度は下記3つのアプローチで研究を進めた。①シングルセルRNAシーケンス解析による肺胞形成、恒常性維持に重要なシグナルの同定：生後0.5日のET-2遺伝子欠損マウスと野生型マウスの肺から調製したRNAを用いて、シングルセルRNAシーケンスによる網羅的な解析を行った。その結果、ET-2の欠損により肺に活性化された好中球で構成される分画が新たに出現していることが明らかとなった。これらの細胞が出生直後の呼吸開始とともに出現したのかどうかを確認するために出生直前の胎児を帝王切開で取得し、調製した検体を用いてシングルセルRNAシーケンス解析を実施したところ、呼吸開始前から肺に活性化された好中球が出現していることが明らかとなった。②ET-2レポーターマウスの作出：ET-2の遺伝子座に超高輝度発光タンパクの機能を持つYeNL2.0-CL1-PEST遺伝子をノックインしたマウスをCRISPER/Cas9システムを用いて作出した。マウスは発生学的な異常をきたさず発育しており、生体イメージングの手法を用いてET-2の発現を確認する。③モデル動物を用いたアプローチ：野生型マウスを用いてエラスターゼで処置した慢性閉塞性肺疾患（COPD）のモデルマウスの作成を試みた。フレキシベントを用いた呼吸機能検査および肺の組織学的解析でCOPDを誘発できていることを確認した。

在这项研究中，我们研究了这样的假设：“来自肺部神经嵴的细胞感知外部环境中的氧气浓度，并在出生后立即形成肺泡以及随后维持肺稳态中发挥重要作用。该项目试图充分利用分子遗传学方法和成像方法来阐明内皮素系统。今年，我们从以下三个方面进行了研究。 ①通过单细胞RNA测序分析鉴定对肺泡形成和稳态重要的信号：使用0.5日龄ET-2基因缺陷小鼠和野生型小鼠的肺部制备的RNA，进行单细胞RNA测序为了识别对肺泡形成和体内平衡维持重要的信号，进行了全面分析。结果显示，由于 ET-2 缺乏，肺部出现了由活化的中性粒细胞组成的新部分。为了确认这些细胞是否在出生后随着呼吸开始立即出现，我们通过剖腹产获得了出生前的胎儿，并使用制备的样本进行了单细胞RNA序列分析，结果明确了肺部出现了活化的中性粒细胞。。 ② ET-2报告小鼠的制作：利用CRISPER/Cas9系统制作小鼠，将具有超亮发光蛋白功能的YeNL2.0-CL1-PEST基因敲入ET-2中基因位点。小鼠正在发育，没有任何发育异常，ET-2的表达将使用体内成像技术得到证实。 ③ 使用模型动物的方法：我们尝试使用弹性蛋白酶处理的野生型小鼠来创建慢性阻塞性肺疾病（COPD）模型小鼠。使用 Flexivent 进行的呼吸功能测试和肺部组织学分析证实可以诱发 COPD。