心内膜床形成における上皮-間葉系相互作用でのホメオボックス遺伝子Msx1の役割

同源框基因Msx1在心内膜床形成中上皮间质相互作用中的作用

• 批准号: 13770015
• 负责人: 山岸 敏之
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Saitama Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13770015/
• 关键词: Msx1; 心内膜床; 内皮-間葉形質転換; BMP; TGFβ; 上皮-間葉系相互作用; 心臓発生; Msx-1; BMP2; TGFβ3; ニワトリ胚

心内膜床は初期胚心臓に生じる弁や中隔の原基で、房室管と流出路の内皮細胞が間葉細胞に転換して形成される。心内膜床の形成異常は先天性心疾患の原因の一つになる。心内膜床形成で起こる内皮(上皮)-間葉形質転換は、心筋から分泌される未知のシグナル因子と心内皮細胞から分泌されるTGF-β(Transforming growth factor-β:形質転換成長因子-β)によって制御されている。申請者は、心筋細胞からのシグナルとしてTGF-βファミリーに属するBMP2 (Bone morphogenetic protein 2:骨形成因子2)を同定し、TGFβ3と協調的に作用することを報告した。予備実験から、TGF6とBMP2の協調作用には、ホメオボックス遺伝子であるMsx1の重要性が示唆された。Msx1は、マウス胚やニワトリ胚でのmRNAの発現様式から上皮-間葉形質転換にかかわっていると予測されているがその詳細はいまだ不明である。申請者はこれまでの研究で、心内膜床形成領域の内皮細胞と間葉にMsx1 mRNAとタンパク質が発現するが、心筋細胞には発現しないことを明らかにした。本年度は、心内膜床領域でのMsx1の機能を明らかにするため、アンチセンス法でMsx1の機能阻害を試みた。その結果、内皮-間葉形質転換が阻害されることが明らかになった。このとき、いくつかの成長因子や間葉細胞のマーカー分子をRT-PCR法で調べたところ、TGFβ2、-3、Slug、α平滑筋アクチン、フィブリリン-2、タイプ1コラーゲンの発現が減少していた。以上の結果から、心内膜床形成過程で起こる内皮-間葉形質転換でMsx1は、BMP遺伝子の下流に位置し、間葉細胞に発現するタンパク賀を制御している可能性があることが示された。

The endocardial bed is formed by the embryonic heart, the septal primordia, the atrioventricular ducts, the endothelial cells of the outflow pathway, and the mesenchymal cells. The formation of abnormal endocardial bed is the cause of congenital heart disease. Endothelial (epithelial)-mesenchymal transition occurs during endocardial bed formation and is controlled by TGF-β(Transforming growth factor-β) secretion from cardiac endothelial cells. The applicant reported on the role of TGF-β in the regulation of Bone morphogenetic protein 2 (BMP2) and TGF-β3 in the regulation of cardiac muscle cells. The importance of TGF6 and BMP2 coordination in preparation for Msx1 is demonstrated. Msx1 mRNA expression pattern changes from epithelial-mesenchymal transition to prediction. Details are unknown. The applicant is interested in studying the expression of Msx1 mRNA in endothelial cells and mesenchymal cells in the field of endocardial bed formation. This year, we will clarify the functions of Msx1 in the endocardial bed field and test the functional resistance of Msx1 in the Open Access Method. The results of the study were as follows: 1. The expression of growth factors in mesenchymal cells was reduced by RT-PCR. The expression of growth factors in mesenchymal cells was reduced by RT-PCR. TGFβ2,-3, Slug, α smooth muscle, TGFβ-2, TGF β-1. These results suggest that the endocardial bed formation process may initiate endothelial-mesenchymal transition, and that the downstream position of BMP gene and mesenchymal cell development may be controlled.