心内膜床形成における上皮-間葉系相互作用でのホメオボックス遺伝子Msx1の役割

同源框基因Msx1在心内膜床形成中上皮间质相互作用中的作用

基本信息

批准号：
13770015
负责人：
山岸敏之
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Saitama Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13770015/
关键词：
Msx1 心内膜床内皮-間葉形質転換 BMP TGFβ 上皮-間葉系相互作用心臓発生 Msx-1 BMP2 TGFβ3 ニワトリ胚

项目摘要

心内膜床は初期胚心臓に生じる弁や中隔の原基で、房室管と流出路の内皮細胞が間葉細胞に転換して形成される。心内膜床の形成異常は先天性心疾患の原因の一つになる。心内膜床形成で起こる内皮(上皮)-間葉形質転換は、心筋から分泌される未知のシグナル因子と心内皮細胞から分泌されるTGF-β(Transforming growth factor-β:形質転換成長因子-β)によって制御されている。申請者は、心筋細胞からのシグナルとしてTGF-βファミリーに属するBMP2 (Bone morphogenetic protein 2:骨形成因子2)を同定し、TGFβ3と協調的に作用することを報告した。予備実験から、TGF6とBMP2の協調作用には、ホメオボックス遺伝子であるMsx1の重要性が示唆された。Msx1は、マウス胚やニワトリ胚でのmRNAの発現様式から上皮-間葉形質転換にかかわっていると予測されているがその詳細はいまだ不明である。申請者はこれまでの研究で、心内膜床形成領域の内皮細胞と間葉にMsx1 mRNAとタンパク質が発現するが、心筋細胞には発現しないことを明らかにした。本年度は、心内膜床領域でのMsx1の機能を明らかにするため、アンチセンス法でMsx1の機能阻害を試みた。その結果、内皮-間葉形質転換が阻害されることが明らかになった。このとき、いくつかの成長因子や間葉細胞のマーカー分子をRT-PCR法で調べたところ、TGFβ2、-3、Slug、α平滑筋アクチン、フィブリリン-2、タイプ1コラーゲンの発現が減少していた。以上の結果から、心内膜床形成過程で起こる内皮-間葉形質転換でMsx1は、BMP遺伝子の下流に位置し、間葉細胞に発現するタンパク賀を制御している可能性があることが示された。

心内膜床是早期胚胎心脏中发生的瓣膜和隔膜的原始，并且是由房屋内皮细胞转化为房室管中的内皮细胞而形成的。心内心脏发育不良是先天性心脏病的原因之一。内皮（上皮） - 内膜床形成期间发生的间质转化受到从心肌和TGF-β（转化生长因子-β）分泌的未知信号因子控制。申请人将属于TGF-β家族的BMP2（骨形态发生蛋白2：成骨因子2）是来自心肌细胞的信号，并报告说它与TGFβ3合作。初步实验表明，同源基因基因MSX1对TGF6和BMP2的协调作用的重要性。由于小鼠和鸡胚胎中的mRNA表达模式，预计MSX1参与上皮 - 间质转化，但有关此的细节仍然未知。在先前的研究中，申请人表明，MSX1 mRNA和蛋白质在内皮细胞和内膜层中的间质区域表达，但在心肌细胞中不表达。今年，为了阐明MSX1在心内膜床区域中的功能，我们试图使用反义方法抑制MSX1。结果表明，内皮间充质转化受到抑制。目前，通过RT-PCR检查了几个生长因子和间充质细胞标记分子，以及TGFβ2，-3，SLUG，α-平滑肌肌动蛋白，Fibrillin-2和1型胶原蛋白的表达减少。上述结果表明，MSX1可能位于BMP基因的下游，并调节在心脏层床形成过程中发生的内皮间充质转化中在间质细胞中表达的蛋白质。