遺伝子改変マウスを用いた血管新生におけるTGF-βシグナル系の解析

使用转基因小鼠分析血管生成中的 TGF-β 信号系统

基本信息

批准号：
07J45111
负责人：
伊東史子
金额：
$ 1.41万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J45111/
关键词：
TGF-β 血管新生遺伝子改変マウス ALK5 Smad

项目摘要

血管新生におけるTGF-β/ALK1シグナルの重要性を明らかにするために、TGF-β/ALK5シグナルを欠失しているがALK1シグナルは維持できる変異型ALK5ノックイン(KI)マウスを作成した。しかし、ALK5KIマウスホモ接合体の表現型はALK5KOマウスと非常に良く似た表現形を示した。これは、ALK5シグナルが欠陥平滑筋細胞を含む全身で欠損させた影響が強かったと推測される。そこで血管内皮細胞特異的にTGF-β/ALK5シグナルを遮断する目的で、細胞内シグナル伝達分子であるSmad2/3を血管内皮細胞特異的に欠損させた(Smad2^<F/F>;Smad3^<-/->;Tie2-Creコンディショナルダブル欠損(Smad2/3CDKO))マウスを作製した。Smad2/3CDKOマウスはこれまで報告されたTGF-βシグナル関連分子欠損マウスと異なり、初期の血管新生には異常が見られなかった。ところが、胎生11.5日に脳内及び神経管内に出血し、胎生12.5日に致死となった。出血の原因としてタイトジャンクションを形成するClaudin5の発現やVSMCの血管へのリクルートが減少していることが免疫染色及び電子顕微鏡による解析により明らかとなった(投稿準備中、平成20年血管生物医学会YIA受賞)。ECだけでTGF-βシグナルを欠損させても、VSMCの血管へのリクルートが低下するという現象のほかに、TGF-βシグナルがECの成熟にも関与していることが示された。つまりTGF-βは血管新生を促進または抑制しているのではなく、促進または成熟化へと導くことが初めて示された。血管内皮細胞におけるId1の役割を明らかにするために、Yeast two hybrid法を用いて結合タンパクを同定し、その中で特に強く結合しているタンパク質E2-2について解析を行った。その結果、E2-2はId1に結合して作用を抑制し、血管新生を負へと調節していることが明らかとなった。

为了阐明TGF-β/ALK1信号在血管生成中的重要性，创建了被删除但可以维持ALK1信号的突变体ALK5敲入（Ki）小鼠。然而，ALK5KI小鼠纯合子的表型表现出与ALK5KO小鼠的表型。假定ALK5信号在整个身体中缺乏，包括平滑肌细胞有缺陷。因此，制备小鼠，其中细胞内信号分子SMAD2/3在血管内皮细胞（SMAD2^<f/f>; SMAD3^<- /-->; TIE2-CRE条件双重缺陷（SMAD2/3CDKO））中特异性缺陷，以便特异性地阻断TGF-β/Alk5 saills。与先前报道的TGF-β信号相关分子缺陷型小鼠不同，SMAD2/3CDKO小鼠在早期血管生成中没有异常。然而，在胚胎生命的第11天，大脑和神经管发生出血，在胚胎生命的第12天导致死亡。免疫染色和电子显微镜分析表明，形成紧密连接的claudin5的表达以及VSMC募集到血管中的招募减少，因为出血的原因（2008年）（2008年）授予了YIA血管生物医学学会）。除了单独通过EC降低VSMC募集到血管中的TGF-β信号传导不足的现象外，TGF-β信号传导还与EC成熟有关。因此，首次表明TGF-β不会促进或抑制血管生成，而是导致促进或成熟。为了阐明ID1在血管内皮细胞中的作用，使用酵母两种杂种方法鉴定了结合蛋白，并对特别牢固结合的蛋白E2-2进行了分析。结果，发现E2-2与ID1结合以抑制其作用，并对血管生成负面调节。