Molecular mechanisms of elastic fiber assembly and regeneration

生体組織の伸縮性は、弾性線維という細胞外マトリックスが担っている。弾性線維の分解・劣化が肺気腫、動脈中膜硬化などの老化関連疾患や皮膚のたるみなどの直接原因であるため、弾性線維の形成・維持の機構解明は高齢化社会における極めて重要な課題である。しかし弾性線維のターンオーバーは極めて遅く、その再生は困難とされている。これまで我々は弾性線維形成に必要なプロセスを研究し、それぞれのプロセスに必須のタンパク質を同定してきた。本研究では、それらの生体内での機能と動態、疾患における役割を明らかにするとともに、血中を循環する弾性線維形成タンパク質が弾性線維の形成と維持にはたらくという仮説を検証する。今年度は、(1)Fibulin-4によるリシルオキシダーゼ（LOX）活性化機構、(2)Fibulin-4欠損による大動脈瘤発症機序、(3) 循環する弾性線維形成タンパク質の弾性線維形成・維持における役割の解明に取り組んだ。(1)ではFibulin-4受容体同定を目指してCRISPRライブラリーを導入した線維芽細胞と蛍光ラベルしたFibulin-4を用いてFACSソーティングを行ったが、未だ同定には至っていない。(2)では平滑筋特異的Loxコンディショナルノックアウトマウスを作製し、平滑筋特異的Fbln4コンディショナルノックアウトマウスとの表現型比較を行っている。大動脈瘤発症に関わる遺伝子発現解析も行った。(3)では異所性Fibulin-4発現マウス（Rosa26 locusにCAG promoter-loxP-stop-loxP-Fbln4-pAを組み込んだもの）の作成を行った。

生体組織の伸縮性は、弾性線維という細胞外マトリックスが担っている。弾性線維の分解・劣化が肺気腫、動脈中膜硬化などの老化関連疾患や皮膚のたるみなどの直接原因であるため、弾性線維の形成・維持の機構解明は高齢化社会における極めて重要な課題である。しかし弾性線維のターンオーバーは極めて遅く、その再生は困難とされている。これまで我々は弾性線維形成に必要なプロセスを研究し、それぞれのプロセスに必須のタンパク質を同定してきた。本研究では、それらの生体内での機能と動態、疾患における役割を明らかにするとともに、血中を循環する弾性線維形成タンパク質が弾性線維の形成と維持にはたらくという仮説を検証する。今年度は、(1)Fibulin-4によるリシルオキシダーゼ（LOX）活性化機構、(2)Fibulin-4欠損による大動脈瘤発症機序、(3) 循環する弾性線維形成タンパク質の弾性線維形成・維持における役割の解明に取り組んだ。(1)ではFibulin-4受容体同定を目指してCRISPRライブラリーを導入した線維芽細胞と蛍光ラベルしたFibulin-4を用いてFACSソーティングを行ったが、未だ同定には至っていない。(2)では平滑筋特異的Loxコンディショナルノックアウトマウスを作製し、平滑筋特異的Fbln4コンディショナルノックアウトマウスとの表現型比較を行っている。大動脈瘤発症に関わる遺伝子発現解析も行った。(3)では異所性Fibulin-4発現マウス（Rosa26 locusにCAG promoter-loxP-stop-loxP-Fbln4-pAを組み込んだもの）の作成を行った。