Elucidation of the regulatory mechanism of coronary vessel formation by cardiomyocytes at the atrioventricular canal

阐明房室管心肌细胞形成冠状血管的调节机制

基本信息

批准号：
22K15156
负责人：
千葉彩乃
金额：
$ 3万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15156/
关键词：
WNT/βカテニン冠血管動脈化ゼブラフィッシュ Wnt/β-catenin zonation development

项目摘要

私たちは、WNT/βカテニンシグナルを可視化するゼブラフィッシュ系統を樹立し、心房と心室の間に存在する房室管領域にWNT/βカテニンシグナルを持続的に活性化する心筋細胞 (βcat ON心筋) があることを見出した。心臓に血液を供給する冠血管は、ゼブラフィッシュでは房室管の心内膜の内皮細胞から形成される。そこで私たちは、βcat ON心筋が冠血管形成を制御するのではないかと予想した。本研究では、βcat ON心筋による部位特異的な冠血管形成の制御を研究することで、「なぜ房室管から冠血管が形成されるのか」を明らかにすることを目的に研究を行った。これまでの研究で、βcat ON心筋の細胞死は冠血管形成を抑制したため、βcat ON心筋が冠血管形成に必要であると明らかになっていた。そこで、βcat ON心筋の細胞死を誘導した際、血管を構成する血管内皮細胞にどのような影響があるかを明らかにするために、内皮細胞のシングルセル解析を行った。その結果βcat ON心筋の細胞死を誘導した群の内皮細胞では、細胞死を誘導しなかった群に比べて、動脈の遺伝子の発現が低下していた。動脈化に関連した遺伝子には、内皮細胞の移動を制御する遺伝子や、壁細胞を呼び込んで血管を安定化させる遺伝子が存在する。βcat ON心筋なしでは、冠血管内皮細胞の分化が未熟であるために、成熟した冠血管網を形成することができないのではないかと予想された。次に、βcat ON心筋に発現する遺伝子をRNA-シーケンスで網羅的に解析したところ、βcat OFF心筋と比較して、WNTシグナルの下流遺伝子以外に、多くの分泌因子の発現が亢進することが明らかになった。現在は、βcat ON心筋が分泌する因子の中に、冠血管内皮細胞の動脈化を抑制して冠血管形成を抑制する因子があるのではないかと考え、探索を行っている。

我们建立了一个可视化Wnt/β-catenin信号的斑马鱼谱系，并发现心肌细胞（心肌上的βCAT）在Atrioventria antria和Atria之间存在的室内室内管区域中不断激活Wnt/β-catenin信号。冠状血管向心脏供应血液的血管在房屋内皮细胞的斑马鱼中形成。因此，我们预测心肌上的βCAT可能调节冠状动脉生成。这项研究的目的是阐明为什么通过研究βCAT在心肌上对位点特异性冠状动脉生成的控制来形成冠状动脉血管。先前的研究表明，心肌上的βCAT细胞死亡抑制了冠状动脉生成，并且心肌上的βCAT对于冠状动脉血管生成是必不可少的。因此，对内皮细胞进行了单细胞分析，以阐明βCAT中诱导的细胞死亡对构成血管的血管内皮细胞的诱导细胞死亡的影响。结果，与未诱导细胞死亡的组相比，在心肌上诱导细胞死亡的细胞死亡的内皮细胞显示动脉基因的表达降低。与动脉化有关的基因包括控制内皮细胞迁移的基因，以及吸引顶叶细胞以稳定血管的基因。没有心肌上的βcat，可以预测冠状动脉内皮细胞的未成熟分化将阻止形成成熟的冠状动脉血管网络。接下来，使用RNA序列对在心肌上的βCAT表达的基因进行了全面分析，并且发现与心肌外的βCAT相比，Wnt信号下游基因以下基因以外的许多分泌因子的表达增加了。目前，我们正在研究βCAT在心肌上分泌的因素，该因素抑制了冠状动脉血管内皮细胞的动脉化并抑制冠状动脉血管生成。