心臓弁成長機構の解明:生きた人工弁開発をめざして

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これまでの研究で心臓弁の原基である心内膜床はTGFβとBMPによって誘導されることが明らかにされている。しかし、心内膜床から機能する弁への発生機構や、弁尖の成長機構は不明である。また心臓弁疾患後の弁置換手術後では抗凝固薬の内服や置換弁機能不全のリスクが一生涯存在する。これを回避するためには生きた人工弁の開発が求められる。そこでマイクロアレーを用いて成長期の弁に特異的に発現している遺伝子を検索した。その結果、成長因子X、細胞外マトリックスXが成長期の弁尖に強く発現していることを明らかにした。22年度は成長期にある半月弁の成長点とマトリックスXの胎児期の弁尖の発現について検討した。【結果】細胞周期のS期に発現するPCNA,細胞周期にある細胞に発現するKi67、M期に発現するリン酸化ヒストンH3の免疫染色を行い、成長期の半月弁の成長点を検討した結果、リン酸化ヒストンH3、Ki67、PCNA抗原は半月弁基部の間葉細胞に多く局在していた。一方、弁尖では主に内皮細胞に多く発現していた。また胎児期の半月弁を用いてマトリックスXの局在を検討したところ、半月弁の動脈壁付着部位に局在していた。以上の観察結果から、成長期の半月弁ではマトリックスXは、機械的刺激がかかる領域に発現しており、さらにその領域の間葉細胞で細胞増殖が認められることが判明した。【今後の検討課題】成長期に発現している成長因子Xの局在を明らかにし、成長因子XのマトリックスXに対する発現に対する作用、細胞増殖に対する作用を明らかにする必要がある。