低分子量G蛋白質Rap1による血液脳関門の形成・維持機構とその破綻による病態解明

阐明低分子量G蛋白Rap1形成和维持血脑屏障的机制及其破坏引起的病理学

• 批准号: 21K15347
• 负责人: 高木 夕希
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nippon Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15347/
• 关键词: 血管透過性; 血液脳関門; Rap1; ゼブラフィッシュ

血液脳関門は中枢神経の恒常性維持に必須であり、その異常は神経変性疾患や脳血管奇形など多様な疾患と関連することから、血液脳関門が形成・維持される機構やその破綻がもたらす疾患の病態について研究がなされている。しかし、血液脳関門のバリア機能の要である血管内皮細胞が形成する密着結合を形成・維持する機構については、不明な点が多く残されている。本研究では、研究代表者らが血管透過性制御の鍵分子であることを見出してきた低分子量G 蛋白質 "Rap1" が血液脳関門において強固な内皮細胞間接着を形成・維持する機構とその破綻が脳海綿状血管腫（CCM） 病態を発症する分子機序の解明を目的とした。具体的には、ゼブラフィッシュの蛍光イメージング技術を駆使したrap1 変異体フィッシュの表現型解析により、血液脳関門の形成・維持におけるRap1の役割とCCM病態とRap1シグナルの関連性の解明を試みた。R3年度は、ゼブラフィッシュにおける血液脳関門の構造と機能のライブイメージング系の確立 を目指し、血管内皮細胞、ペリサイト、アストロサイトを異なる蛍光タンパク質で標識した遺伝子改変（Tg）ゼブラフィッシュの蛍光ライブイメージングによる血液脳関門の観察を計画した。血管透過性は、赤血球を蛍光標識したTg フィッシュを利用するとともに、血管内投与したQdot 蛍光プローブの漏出により評価した。また、血管内皮細胞蛍光標識Tgフィッシュを用いて、rap1変異体フィッシュの頭部血管で出血を呈する発生ステージ前後における頭部血管の形態を詳細に解析した。さらに、血管・血液脳関門異常の原因を探るため、頭部血管形成プロセスを、共焦点レーザー顕微鏡を用いたライブイメージングにより解析した。rap1変異体フィッシュの頭部血管異常の発生機序を追及するために、内皮細胞間接着および血管構造のより詳細な解析が必要と考えられた。

Blood clots are essential for the maintenance of central nervous system homeostasis, and abnormal blood clots are associated with neurodegenerative disorders, vascular abnormalities, and multiple disorders. The blood vessel endothelial cells form close bonds, form and maintain mechanisms that are essential to the function of blood vessel closure. The aim of this study is to elucidate the molecular mechanisms underlying the pathogenesis of cavernous angiomas (CCM) by identifying the molecular keys to vascular permeability regulation, including the low molecular weight G protein "Rap1," which is responsible for the formation and maintenance of vascular endothelial cell adhesion. Specific Rap1, Rap1, R In R3, the structure and function of the blood vessel closure system were established, and the vascular endothelial cells were identified as different light sources (Tg). Vascular permeability, erythrocyte fluorescence identification, and evaluation In addition, the blood vessel endothelial cells are labeled with Tg, Rp 1, and the blood vessels of the head are analyzed in detail before and after the occurrence of bleeding. To explore the causes of abnormal blood vessels and blood vessels in the head, to analyze them with confocal microscopy It is necessary to analyze the biological sequence of abnormal blood vessels in the head of rap1, endothelial cells and vascular structure in detail.