Generating blood-flow-sensing-molecule-deficient mice and analysis of their physiological functions

血流传感分子缺陷小鼠的构建及其生理功能分析

• 批准号: 16300149
• 负责人: YAMAMOTO Kimiko
• 金额: $ 9.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16300149/
• 关键词: Shear Stress; Blood Flow; Mechanotransduction; Knockout mice; Endothelial Cells; Blood Vessels; P2X4 Receptor; Calcium Ion; P2X4受容体; 血管内皮細胞; カルシウム反応; NO産生; 血管リモデリング; 機械刺激感知; P2X4レセプター; 機械的刺激感知; カルシウム; 血圧調節

The structure and function of blood vessels adapt to environmental changes, for example, physical development and exercise. This phenomenon is based on the ability of the endothelial cells (ECs) to sense and respond to blood flow; however, its mechanism remains unclear. Here we show that ATP-gated P2X4 ion channel, expressed on ECs, is a key player in the mechanism. P2X4-deficient mice do not exhibit normal EC responses to flow, such as Ca^<2+> influx and subsequent production of nitric oxide (NO), a potent vasodilator. Additionally, vessel dilation induced by acute increases in blood flow is markedly suppressed in P2X4-deficient mice. Furthermore, P2X4-deficient mice have higher blood pressure and excrete smaller amounts of NO products in their urine than wild-type mice. Moreover, no adaptive vascular remodeling, i.e., decreases in vessel size in response to chronic decrease in blood flow, is observed in the P2X4-deficient mice. Thus, endothelial P2X4 channels are critical to the flow-sensitive mechanisms that regulate blood pressure and vascular remodeling.

血管的结构和功能适应环境的变化，例如身体发育和运动。这种现象是基于内皮细胞(ECs)对血流的感知和反应能力；然而，其机制尚不清楚。在这里，我们证明了表达在内皮细胞上的ATP门控的P2X4离子通道是该机制中的关键角色。缺乏P2X4基因的小鼠没有表现出正常的EC对血流的反应，如钙离子内流和随后产生的一氧化氮(NO)，一种有效的血管扩张剂。此外，在P2X4缺陷小鼠中，由血流量急剧增加引起的血管扩张明显受到抑制。此外，与野生型小鼠相比，P2X4缺陷小鼠的血压更高，尿液中排出的NO产物更少。此外，在P2X4缺陷小鼠中没有观察到适应性血管重塑，即血管内径因慢性血流减少而减少。因此，内皮细胞的P2X4通道对调节血压和血管重塑的血流敏感机制至关重要。

项目成果

Differentiation from embryonic stem cells to vascular wall cells under in vitro pulsatile flow loading.

• DOI: 10.1007/s10047-005-0291-2
• 发表时间: 2005-01-01
• 期刊: Journal of artificial organs : the official journal of the Japanese Society for Artificial Organs
• 作者: Huang, Haiying;Nakayama, Yasuhide;Nemoto, Yasushi
• 通讯作者: Nemoto, Yasushi

Impaired flow-dependent control of vascular tone and remodeling in P2X4-deficient mice

• DOI: 10.1038/nm1338
• 发表时间: 2006-01-01
• 期刊: NATURE MEDICINE
• 影响因子: 82.9
• 作者: Yamamoto, K;Sokabe, T;Ando, J
• 通讯作者: Ando, J

Transcriptional regulations induced by shear stress

剪切应力诱导的转录调控

• 发表时间: 2005
• 期刊: Vascular Biology and Medicine 6
• 作者: J.Ando;K.Yamamoto;et al.
• 通讯作者: et al.

シェアストレスによる血管細胞の分化誘導

通过剪切应力诱导血管细胞分化

• 发表时间: 2006
• 期刊: 実験医学 24
• 作者: 山本希美子;安藤譲二
• 通讯作者: 安藤譲二

マウスES細胞の血管細胞への分化の誘導と管腔形成に果たす流れずり応力の効果に関する研究

流动剪切应力对诱导小鼠ES细胞分化为血管细胞及管腔形成的影响研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本心臓血圧研究振興会誌 20
• 作者: M.Nakamura;et al.;山本 希美子 他;山本 希美子
• 通讯作者: 山本 希美子