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．

胎儿期形成的六对左右咽弓动脉在出生前经历复杂的重塑，并分化为不对称的主动脉、肺动脉和动脉导管。当这种重塑发生异常或当正常情况下发生的重塑没有正确发生时，就会发生大血管系统的结构异常。在人类中，出生后往往需要进行手术，迫切需要阐明咽弓动脉的重塑过程。特别是，视黄酸积聚在第六咽弓动脉周围，该动脉分化为动脉导管。在视黄酸代谢酶家族基因 Cyp26b1 被敲除的小鼠中，其信号也会在第四咽弓动脉（未来的主动脉弓）中积累。第6咽弓动脉在出生后闭合，但第4咽弓动脉形成主动脉弓，不会自然闭合。然而，在基因敲除小鼠中，第四咽弓动脉可能在出生时被横断（主动脉横断）或狭窄（主动脉缩窄）。预计第四咽弓动脉的这种变化与视黄酸信号不无关系，因此我们需要了解：（1）咽弓动脉的形成和结构的细节（2）空间分布的关系；咽弓动脉和视黄酸信号；和（3）咽弓周围组织的遗传。通过进行单细胞分析来确认儿童的变化，我们的目的是从咽弓动脉周围，特别是第4和第6咽弓动脉周围发生的视黄酸信号和基因表达变化来阐明视黄酸的作用。

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