心臓発生における新しい細胞系譜の提唱

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先天性心疾患の発症機序や再生医療への応用において、心臓発生の分子機序の解明は重要である。エンドセリン-1(ET-1)は心臓神経堤細胞のエンドセリンA受容体(ETAR)を介し、心血管形成に重要な役割を果たしている。昨年度までの結果から、(1)ETAR-LacZ/EGFPノックインマウスの作製および解析を通じて、ETAR発現細胞群は一次心臓予定領域に由来し、静脈洞領域から左心室・両心房へ移動しその形成に寄与する可能性が示唆されており、(2)ETAR欠損胚の一部では心室の低形成、心筋における増殖活性低下が認められていた。そこで、今年度は(1)についてさらに移植実験を行い、心流入路におけるETAR陽性細胞群が左心室・両心房に寄与することを示した。(2)について、ETAR欠損胚は野生型胚よりもERKリン酸化が低下していたことから、エンドセリンシグナルはERKを介して心筋細胞の増殖活性を制御している可能性が示唆された。さらに、増殖活性の低下だけではなく心筋分化の異常についても検討するため、in situ hybridization (ISH)およびqPCRによるmRNAの定量化を行ったところ、ETAR欠損胚ではヘテロ胚に比べ左心室マーカーTbx5および下流遺伝子であるCx40の発現低下が見られた。また、whole mount ISHを行った結果、Tbx5および下流遺伝子であるCx40の発現の低下とTbx2の左心室内における異所的な発現が認められた。この結果、ET-1/ETAR signalingはT-box遺伝子群の発現調節に関与している可能性が示唆された。以上の結果から、一次心臓領域のsubdomainであるETAR陽性細胞群は、ET-1/ETARシグナルを介して心室形成に寄与することが明らかになった。本研究は2010年11月発行の学術誌"Development"にて発表された。