神経堤細胞をモデルとした神経－血管ネットワーク形成における相互作用

脊椎動物の体を構成する器官や組織は、規則正しいパターンで生体内に配置されている。なかでも神経と血管のネットワークは相互に連携しており、ホメオスタシスの調節を中心として、さまざまな生理機能の根幹を支えている。個体発生過程において、このような神経と血管の連携されたネットワークはどのように形成されるのだろうか? 本研究ではこの形成機構に迫るため、末梢神経系の前駆細胞である神経堤細胞と血管との相互作用に着目した解析を行っている。これまでに、神経堤細胞が背側大動脈血管リモデリングを制御している可能性が高いことを明らかにしてきた。また、yolk sac (YS)血管網における血管リモデリングの新規イメージング・解析系を確立した。これを踏まえ、今年度は血管リモデリングに影響を与える因子の探索・解析(1)、およびリモデリング過程における血管内皮細胞の挙動解析(2)を行った。1:Ys血管網をモデルとして、血管形成に強い関わりがあるシグナル因子群であるVEGF-AやNotch,BMP,S1P,Src kinase,MAPK PI3Kの影響を検証した結果、これらの阻害剤では血管網のリモデリングへの異常は観察されなかった。このことから、YS血管リモデリングは一般的な血管形成とは異なるメカニズムによって制御されている可能性が示唆された。次に、血流がYS血管網のリモデリングに関与しているのかを検証した。血管網に血流が流れなくなる処理を行った所、血管リモデリングがほとんど起こらなくなった。このことから、血流がYS血管網のリモデリングを制御していることが示唆された。2:血管リモデリング過程における血管内皮細胞の挙動を観察した結果、血管内皮細胞はYS血管網において活発に動いていた。興味深いことに、多くの血管内皮細胞が血流に逆らう方向に葉状突起様の構造を伸ばして移動していた。さらに、血流がない条件下では血管内皮細胞は極性を持った形態を持たず、活発な動きも観察されなかった。これらのことから、血流が血管内皮細胞の形態・挙動を制御している可能性が示唆された。

脊椎動物の体を構成する器官や組織は、規則正しいパターンで生体内に配置されている。なかでも神経と血管のネットワークは相互に連携しており、ホメオスタシスの調節を中心として、さまざまな生理機能の根幹を支えている。個体発生過程において、このような神経と血管の連携されたネットワークはどのように形成されるのだろうか? 本研究ではこの形成機構に迫るため、末梢神経系の前駆細胞である神経堤細胞と血管との相互作用に着目した解析を行っている。これまでに、神経堤細胞が背側大動脈血管リモデリングを制御している可能性が高いことを明らかにしてきた。また、yolk sac (YS)血管網における血管リモデリングの新規イメージング・解析系を確立した。これを踏まえ、今年度は血管リモデリングに影響を与える因子の探索・解析(1)、およびリモデリング過程における血管内皮細胞の挙動解析(2)を行った。1:Ys血管網をモデルとして、血管形成に強い関わりがあるシグナル因子群であるVEGF-AやNotch,BMP,S1P,Src kinase,MAPK PI3Kの影響を検証した結果、これらの阻害剤では血管網のリモデリングへの異常は観察されなかった。このことから、YS血管リモデリングは一般的な血管形成とは異なるメカニズムによって制御されている可能性が示唆された。次に、血流がYS血管網のリモデリングに関与しているのかを検証した。血管網に血流が流れなくなる処理を行った所、血管リモデリングがほとんど起こらなくなった。このことから、血流がYS血管網のリモデリングを制御していることが示唆された。2:血管リモデリング過程における血管内皮細胞の挙動を観察した結果、血管内皮細胞はYS血管網において活発に動いていた。興味深いことに、多くの血管内皮細胞が血流に逆らう方向に葉状突起様の構造を伸ばして移動していた。さらに、血流がない条件下では血管内皮細胞は極性を持った形態を持たず、活発な動きも観察されなかった。これらのことから、血流が血管内皮細胞の形態・挙動を制御している可能性が示唆された。