ALK1シグナルの臓器特異的血管形成における意義と難治性血管疾患の発症メカニズム

ALK1信号在器官特异性血管生成中的意义及难治性血管疾病的发病机制

基本信息

批准号：
22K06803
负责人：
浦崎明宏
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Cardiovascular Center Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

動脈・静脈・リンパ管は独自のネットワークを形成するが、近年、解剖学的特徴を裏付ける分子機構が明らかになってきた。内皮機能に関する研究は盛んに行われているが、新たに生じた循環系が既存血管とどのように繋がり、機能的な循環系を形成するのかについては不明である。従来のヒト血管内皮培養細胞を用いた研究では、内皮細胞機能を調べることは可能であるが、血流のある立体的な血管形成の解析は難しい。網膜血管系などのマウス生体内血管解析系では、特定部位・時期の解析であり、内皮細胞挙動、組織・臓器特有の血管形成、循環システムの解析には限界があった。そこで、本研究では、モデル脊椎動物ゼブラフィッシュにおいてTol2トランスポゾンを用いて血管可視化系統を樹立した。これにより、観察が困難だった消化管循環系と脳循環系の血管・血球を可視化できることができ、消化管循環系と脳循環系の形成過程の解析を行うことができた。新たに生じた消化管循環系と既存循環系がどのように既存の循環系と接続するかについては明らかになっていなかったため、その接続に焦点をあて解析した。その結果、消化管循環系と既存循環系の接続形成過程およびその接続に必要なシグナリングが明らかになった。本研究により、従来法では限界があった内皮細胞挙動、組織・臓器特有の血管形成、循環システムの解析などが可能になった。本研究は、血管形成を循環システム形成という視点から捉え直すのみならず、血管疾患の予防・症状緩和・治療法開発など医学分野にも波及効果が期待できる。

动脉、静脉和淋巴管形成独特的网络，近年来，其解剖学特征背后的分子机制已被揭示。尽管对内皮功能进行了大量研究，但尚不清楚新生成的循环系统如何与现有血管连接以形成功能性循环系统。尽管在传统研究中可以使用培养的人血管内皮细胞来研究内皮细胞功能，但很难分析血流的三维血管形成。小鼠体内血管分析系统，如视网膜血管系统，仅限于分析特定区域和时期，并且在分析内皮细胞行为、组织/器官特异性血管形成和循环系统方面存在局限性。因此，在本研究中，我们利用 Tol2 转座子在脊椎动物模型斑马鱼中建立了血管可视化菌株。这使得以前难以观察的胃肠循环系统和脑循环系统中的血管和血细胞可视化，并分析胃肠循环系统和脑循环系统的形成过程成为可能。由于尚不清楚新形成的胃肠循环系统和现有循环系统如何与现有循环系统连接，因此我们将重点分析这种连接。结果，阐明了胃肠循环系统与现有循环系统之间形成连接的过程以及这种连接所需的信号传导。这项研究使得分析内皮细胞行为、组织/器官特异性血管形成和循环系统成为可能，这些都受到传统方法的限制。这项研究不仅从循环系统形成的角度重新思考血管生成，也有望在医学领域产生连锁反应，包括血管疾病的预防、症状缓解和治疗开发。