生理活性脂質リゾホスファチジン酸による血管形成制御機構の解析

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本研究では、リゾリン脂質メディエーターであるリゾホスファチジン酸(LPA)とLPA産生酵素であるオートタキシン(ATX)の血管形成における機能を明らかにすることを目的とした。血管形成の解析に適したモデル生物であるゼブラフィッシュの遺伝子改変動物を作製し表現型の解析をしたほか、ATX阻害剤を用いてゼブラフィッシュ個体、内皮細胞におけるATX-LPAシグナルの機能を解析した。TALENにより作製したデータベース上に唯一存在したatx(atxa)の欠損ゼブラフィッシュを解析し、その過程でatxa以外にATX分子が存在することが示唆された。アミノ酸相同性に基づいたBLAST searchを行い、ゼブラフィッシュにおける第2のATX遺伝子であるatxbを新たに同定した。CRISPR/Cas9を用いてatxb欠損ゼブラフィッシュを作製し、その表現型解析を行った結果、atxb欠損フィッシュにおいて尾部血管叢(caudal vein plexus)と呼ばれる血管において、入り組んだ細い血管を作ることができずに、太い一本の血管となる様子が観察された。また、総主静脈(common cardinal vein)と呼ばれる一層のシート状の細胞が新たな血管を形成する過程において、細胞間に間隙が空く様子が観察された。ヒト初代培養内皮細胞(HUVEC)を用いて管腔形成アッセイによる解析をした結果、ATX阻害剤の存在下では細長い管腔構造が形成されずに、多数の細胞が集合した太い管状構造が形成された。ATX阻害剤を長時間処理すると細胞間接着分子VE-cadherinの染色像の幅が広くなり、ATXは細胞間接着の制御を行っていることが示唆された。以上の結果から、ATX-LPAシグナルはVE-cadherinの制御により細胞同士の力学的な情報伝達などを介して血管の形態形成過程に寄与していることが想定された。