血管透過性のダイナミクスを司る低分子量Gタンパク質Rap1の分子的基盤の解明

阐明控制血管通透性动态的低分子量 G 蛋白 Rap1 的分子基础

• 批准号: 21H02665
• 负责人: 福原 茂朋
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Nippon Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02665/
• 关键词: 血管透過性; 血流; 急性呼吸窮迫症候群; 低分子量Gタンパク質Rap1; 腫瘍血管

本研究では、低分子量Gタンパク質Rap1がVE-cadherinを介した内皮細胞間接着を増強し、血管透過性を低下させる機構を解明することを目的としている。本年度は以下の研究成果を得た。これまでにin vitro実験から、ヒト肺動脈血管内皮細胞（HPAEC）に流れずり応力を負荷すると収縮性アクチン繊維ストレスファイバーが消失し、その一方で、細胞間接着部位に沿ったアクチン繊維束が形成されることで、VE-cadherin接着が増強することを示した。本年度は、siRNAを用いたRAP1遺伝子のノックダウンおよびEPAC阻害剤処理が流れずり応力によるアクチン細胞骨格の再編・VE-cadherin接着増強を阻害することを示した。また、血管透過性測定系を独自に開発し、流れずり応力が血管透過性を低下させること、FRETプローブを用いた蛍光ライブイメージング実験から、流れずり応力がサイクリックAMP（cAMP）産生、Rap1活性化を誘導することを示した。さらに、Pdgfb-iCreマウス、Gs floxedマウスを用いて血管内皮細胞のみでGsを欠損させると、肺および心臓における血管透過性が亢進することを示した。以上から、流れずり応力－Gs－cAMP－Epac1経路がRap1を活性化し、血管透過性を制御していることが示唆された。昨年度、内皮細胞のRap1シグナルを低下させたマウスでは、リポポリサッカライド（LPS）静脈投与による肺血管透過性亢進が劇的に亢進していることを発見し、Rap1シグナルが炎症による血管透過性亢進に対して保護的に働いていることを示した。本年度、Epac1活性化剤である007の静脈投与が、LPS誘導性肺障害における肺血管の透過性亢進を優位に抑制することを見出し、Rap1シグナルが急性呼吸窮迫症候群など肺血管透過性亢進を伴う疾患の治療標的となる可能性を示した。

This study で は, low molecular weight G タ ン パ ク qualitative Rap1 が VE - cadherin を interface し indirectly the を raised strong し た endothelial cells, vascular permeability low を さ せ る institutions を interpret す る こ と を purpose と し て い る. This year を the following を research results た. Youdaoplaceholder0 れまでにin Vitro be 験 か ら, ヒ ト pulmonary artery endothelial cells (HPAEC) に flow れ ず り を 応 force load す る と 収 shrinkage ア ク チ ン 繊 d ス ト レ ス フ ァ イ バ ー が disappear し, そ で の party and cells with indirect に along っ た ア ク チ ン 繊 d が beam forming さ れ る こ と で, VE - cadherin then が raised strong す る こ と を Youdaoplaceholder0 た. This year は, siRNA を with い た RAP1 heritage 伝 son の ノ ッ ク ダ ウ ン お よ び EPAC flow resistance against tonic 処 reason が れ ず り 応 force に よ る ア ク チ ン cell bone の again plait, VE - cadherin then raised strong を resistance against す る こ と を shown し た. ま た, vascular permeability determination を に alone open 発 し, flow れ ず り 応 force が vascular permeability low を さ せ る こ と, FRET プ ロ ー ブ を with い た 蛍 light ラ イ ブ イ メ ー ジ ン グ be 験 か ら, flow れ ず り 応 force が サ イ ク リ ッ ク AMP (cAMP), producing Rap1 activeness を induced す る こ と を shown し た. さ ら に, Pdgfb iCre マ ウ ス, Gs floxed マ ウ ス を with い て endothelial cells の み で Gs を owe loss さ せ る と, lung お よ び heart viscera に お け る vascular permeability が hyperthyroidism す る こ と を shown し た. Above か ら, flow れ ず り 応 force - Gs - cAMP - Epac1 経 road が Rap1 を activeness し, vascular permeability を suppression し て い る こ と が in stopping さ れ た. Last year, the endothelial cells の Rap1 シ グ ナ ル を low さ せ た マ ウ ス で は, リ ポ ポ リ サ ッ カ ラ イ ド (LPS) cast with intravenous に よ る pulmonary vascular permeability hyperfunction が に hyperfunction of the play し て い る こ と を 発 し, Rap1 シ グ ナ ル が inflammation に よ る vascular permeability hyperfunction に し seaborne て protection に 働 い て い る こ と を shown し た. This year, Epac1 activeness tonic で あ る 007 の vein dropping and が, LPS induced lung handicap of に お け る pulmonary vascular の permeability hyperfunction を primacy に inhibit す る こ と を see し, Rap1 シ グ ナ ル が acute respiratory syndrome of poor forced な ど pulmonary vascular permeability hyperfunction を の therapeutic target with う disease と な を る possibility in し た.

项目成果

血管恒常性維持・血管新生におけるペリサイトの役割

周细胞在维持血管稳态和血管生成中的作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 福田敦夫;金川 基;福原茂朋
• 通讯作者: 福原茂朋

Blood Flow Regulates Glomerular Capillary Formation in Zebrafish Pronephros

• DOI: 10.34067/kid.0005962021
• 发表时间: 2022-01
• 期刊: Kidney360
• 作者: Y. Nishimura;T. Ishii;Koji Ando;S. Yuge;Hiroyuki Nakajima;Weibin Zhou;N. Mochizuki;S. Fukuhara

生体組織の構築における血管の新たな機能

血管在生物组织构建中的新功能

• 发表时间: 2022
• 作者: Nguyen DT;Ishibashi M;Watanabe M;Sinha;AS. Yesmin R;Fukuda A.;福原茂朋;和氣弘明;Yoshito Yamashiro;Katsumori Segawa;新谷 紀人 ほか;Yoshito Yamashiro;福原茂朋
• 通讯作者: 福原茂朋

血流に起因する内腔圧が創傷治癒過程の血管新生を制御する分子メカニズム

伤口愈合过程中血流引起的管腔内压力控制血管生成的分子机制

• 发表时间: 2021
• 作者: Hiroaki WAKE;福原茂朋
• 通讯作者: 福原茂朋

第12章 ゼブラフィッシュをモデル動物として用いた血管新生の蛍光イメージング

第十二章 以斑马鱼为模型动物的血管生成荧光成像

• 发表时间: 2022
• 期刊: 血管・リンパ管の機能制御と疾患メカニズム(化学同人）
• 作者: 石井智裕;弓削進弥;若山勇紀;福原茂朋
• 通讯作者: 福原茂朋