Analysis of spatiotemporal involvement of retinoic acid in pharyngeal arch arteries

视黄酸对咽弓动脉的时空影响分析

• 批准号: 22KJ2601
• 负责人: 竹下 直樹
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2601/
• 关键词: 咽頭弓動脈; レチノイン酸

胎児期に形成される左右６対の咽頭弓動脈は，出生までの間に複雑にリモデリングを受け，左右非対称な大動脈・肺動脈・動脈管へと分化する．そのリモデリングが異常に行われたり，本来起こるべきリモデリングが正しくおこらなかったりすることで，大血管系の構造異常を生じる．ヒトでは，出生後に手術が必要となることが多く，咽頭弓動脈のリモデリングの過程の解明は急務である．中でも，動脈管へと分化する第６咽頭弓動脈周辺にはレチノイン酸が集積する．レチノイン酸の代謝酵素ファミリー遺伝子の１つであるＣｙｐ２６ｂ１をノックアウトしたマウスでは，そのシグナルが第４咽頭弓動脈（将来の大動脈弓）にも集積する．第６咽頭弓動脈は出生後に閉鎖するが，第４咽頭弓動脈は大動脈弓を構成しており自然閉鎖することはない．しかしノックアウトマウスでは第４咽頭弓動脈が出生時には離断（大動脈離断）していたり狭窄（大動脈縮窄）していたりする所見を認めることがある．この第４咽頭弓動脈の変化とレチノイン酸のシグナルは無関係ではないと予想されるため，①咽頭弓動脈の形成・構造の詳細　②咽頭弓動脈とレチノイン酸シグナルの空間的分布の関係　③咽頭弓動脈周辺組織での遺伝子変動を確認するためのシングルセル解析を行うことで，レチノイン酸シグナルと咽頭弓動脈，とくに第４と第６咽頭弓動脈周辺で生じる遺伝子発現変動からレチノイン酸の果たす役割を解明することを目的としている．

在胎儿时期形成的六对咽弓动脉进行复杂的重塑直至出生，并区分为非对称主动脉，肺动脉和动脉促动脉。进行异常的重塑，或者应该发生的重塑，无法正确执行，从而导致大脉管系统的结构异常。在人类中，经常在出生后需要进行手术，迫切需要澄清重塑咽弓动脉的过程。其中，视黄酸在第六个咽弓动脉周围积聚，该动脉区分为动脉刺激。在淘汰CYP26B1的小鼠中，这是视黄酸代谢酶家族基因之一，该信号也积聚在第四个咽弓动脉（未来主动脉弓）中。第六个咽弓动脉出生后关闭，但第四个咽弓动脉构成主动脉弓，并且不自然闭合。但是，在敲除小鼠中，可能有发现在出生时解剖第四个咽弓动脉（主动脉解剖）或狭窄（主动脉恶化）。由于第四咽弓动脉的变化和视黄酸信号并不相关，其目的是1）详细说明咽弓动脉的形成和结构； 2）咽弓动脉的空间分布之间的关系； 3）单细胞分析以确认咽弓动脉周围组织的基因变化； 3）目的是阐明在第四和第六咽弓动脉附近发生的基因表达变化中视黄酸的作用。

项目成果

軽量のボリュームレンダリング処理ソフトウェアの開発と，空間内セグメンテーションによるマウス胚の三次元観察の手法

开发利用空间分割对小鼠胚胎进行3D观察的轻量级体绘制处理软件和方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 大熊夏実;大熊夏実;前田知穂;大熊夏実;大熊夏実;大熊夏実;竹下 直樹
• 通讯作者: 竹下 直樹