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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

生物活性脂质溶血磷脂酸调控血管生成机制分析

基本信息

批准号：
16J01388
负责人：
木瀬亮次
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

The purpose of this study is to clarify the function of lipid metabolism and LPA production enzymes in angiogenesis. Analysis of angiogenesis in organisms and in animals. Analysis of phenotype. Analysis of ATX inhibitors. Analysis of endothelial cells. TALEN is the only one that exists in the system. ATX(atxa) is the only one that exists in the system. The second ATX gene was identified in the BLAST search. CRISPR/Cas9 is used to analyze the phenotype of atxb deficiency in the caudal vein plexus. The results show that atxb deficiency in the caudal vein plexus is caused by the observation of the blood vessels in the caudal vein. The common cardinal vein and the intercellular space are observed during the formation of new blood vessels. The primary cultured endothelial cells (HUVECs) were analyzed for lumen formation, and a slender lumen structure was formed in the presence of ATX inhibitors. Most of the cells were aggregated and tubular structures were formed. ATX inhibitors are treated for a long time, and the staining pattern of VE-cadherin is changed. These results suggest that ATX-LPA may be a useful tool for determining the mechanism of VE-cadherin and the dynamics of vascular morphology.