新規疾患モデル作製に向けたボトムアップ老化血管構築法の確立

建立自下而上的衰老血管构建方法，创建新的疾病模型

基本信息

批准号：
18J14488
负责人：
薄葉亮
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、三次元微小血管構造を利用して、老化血管モデルにつながる培養系の構築、特定遺伝子の血管内皮機能へ与える効果を評価可能なモデルとしての概念実証を目的とした。微小血管モデル構築のために、マイクロ加工技術と細胞培養技術を組み合わせて組織工学的に微小血管構造を作製した。微小血管は、ヒト血管内皮細胞の単層から成り、コラーゲンゲル内に位置している。本研究では、性質を変化させた血管内皮細胞を用いて微小血管構造を作製し、目的の疾患モデル血管となるよう検証した。また、本三次元微小血管モデルは、共培養の自由度が高いことから、コラーゲンゲル内に線維芽細胞を共培養することに成功した。病的な血管に特徴的な分子として、血管内皮細胞に発現し、血管炎症や血管新生に関与すると報告されているEpidermal Growth Factor-Like domain 7 （EGFL7）に着目して、開発した微小血管モデルにてその機能を評価した。血管内皮成長因子により血管新生を誘導すると、 EGFL7発現抑制群においては血管新生が抑制された。さらに、EGFL7発現抑制群では、血管透過性が亢進し、免疫細胞の接着数が増加することを観察した。そこで、血管内皮の接着結合や機能に関わる血管内皮カドヘリン（VEカドヘリン）を調べると、EGFL7発現抑制群ではVEカドヘリンの発現パターンの乱れおよびリン酸化阻害が確認された。これらの結果より、EGFL7の発現抑制により血管内皮の恒常性が乱れることを見出し、EGFL7が接着分子の機能発現に重要なチロシン残基のリン酸化に関与することを明らかにした。今回の研究で開発したモデルおよび発見した知見は原著論文にて発表し、日経産業新聞にて紹介された。

在这项研究中，我们的目的是利用三维微血管结构构建一个可以产生老化血管模型的培养系统，并论证该模型作为可以评估特定基因对血管内皮细胞影响的模型的概念。功能。为了构建微血管模型，我们结合微加工技术和细胞培养技术，利用组织工程创建了微血管结构。微血管由单层人类血管内皮细胞组成，位于胶原凝胶内。在这项研究中，我们使用具有改变特性的血管内皮细胞创建了一种微血管结构，并验证了它可以作为所需疾病的模型血管。此外，由于这种三维微血管模型在共培养中具有很高的自由度，因此我们能够成功地在胶原凝胶中共培养成纤维细胞。我们开发了一种针对表皮生长因子样结构域 7 (EGFL7) 的微血管模型，EGFL7 是一种病理性血管特征分子，在血管内皮细胞中表达，据报道参与血管炎症和血管生成。当血管内皮生长因子诱导血管生成时，EGFL7表达抑制组的血管生成受到抑制。此外，在EGFL7表达抑制组中，我们观察到血管通透性增强并且粘附的免疫细胞数量增加。因此，当我们研究参与粘附连接和血管内皮功能的血管内皮钙粘蛋白（VE-cadherin）时，我们发现在EGFL7表达抑制组中，VE-钙粘蛋白的表达模式被破坏并且磷酸化受到抑制。这些结果表明，抑制 EGFL7 表达会破坏血管内皮稳态，并揭示 EGFL7 参与酪氨酸残基的磷酸化，这对于粘附分子的功能表达很重要。本研究中开发的模型和发现的知识发表在一篇原始论文中，并在《日经产业新闻》上进行了介绍。