出生後心臓の冠血管・交感神経ネットワーク形成の原理と心臓発達における重要性の解明

阐明出生后心脏冠状血管/交感神经网络形成的原理及其在心脏发育中的重要性

基本信息

批准号：
22K06842
负责人：
冨田拓郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Shinshu University
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06842/
关键词：
交感神経心臓発達冠血管

项目摘要

交感神経は、成体においては、血管緊張や心臓の陽性変力作用を調節し、全身の循環動態に重要な役割を果たす。しかしながら、心臓において交感神経は、出産時には心臓基部にのみ分布し、出産後に心臓全体に投射していくことが明らかにされている。本研究では、この出産後の心臓の交感神経投射の分子機構を明らかにするとともに、交感神経投射が心臓の成熟に与える影響を明らかにすることを目的とする。交感神経の伸長および生存には神経成長因子（Nerve growth factor, NGF）が重要であることが知られている。これまでに申請者は、出産後の心臓におけるNGFの発現解析から、出産後から離乳期に至るまでにその発現が変動することを明らかにしていた。本年は、アデノ随伴ウイルス(AAV)とCRISPR/Cas9系を組み合わせた細胞特異的ノックアウト系を用いて心臓のNGFの発現を抑制し、その影響を解析した。また同様にAAVを用いて、心臓内における交感神経を蛍光タンパク質ラベルすることにより、交感神経投射の経日的な変化を観察することを目指している。しかしながら、AAVシステムの構築において難儀している。そこでAAVシステムを立ち上げると同時に、心臓発達における交感神経の重要性を明らかにするため、交感神経を化学的に徐神経し、その影響の解析を行った。その結果、交感神経の徐神経は、心筋細胞の発達および心臓の冠血管の発達に重要であることが示唆された。

在成人中，交感神经调节血管张力和心脏正性肌力，并在全身血流动力学中发挥重要作用。然而，研究表明，在心脏中，交感神经在分娩时仅分布在心脏基部，而在出生后则投射到整个心脏。本研究的目的是阐明分娩后交感神经投射到心脏的分子机制，阐明交感神经投射对心脏成熟的影响。众所周知，神经生长因子（NGF）对于交感神经的生长和存活很重要。申请人此前通过对出生后心脏中NGF表达的分析发现，其表达在出生至断奶期间存在波动。今年，我们使用结合腺相关病毒（AAV）和CRISPR/Cas9系统的细胞特异性敲除系统来抑制心脏NGF表达并分析其效果。同样，通过使用 AAV 用荧光蛋白标记心脏中的交感神经，我们的目的是观察交感神经投射随时间的变化。然而，构建AAV系统存在困难。因此，在启动AAV系统的同时，我们对交感神经进行化学去神经并分析其效果，以阐明交感神经在心脏发育中的重要性。结果表明，交感神经去神经支配对于心肌细胞的发育和心脏冠状血管的发育很重要。