新規疾患モデル作製に向けたボトムアップ老化血管構築法の確立

建立自下而上的衰老血管构建方法，创建新的疾病模型

基本信息

批准号：
18J14488
负责人：
薄葉亮
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、三次元微小血管構造を利用して、老化血管モデルにつながる培養系の構築、特定遺伝子の血管内皮機能へ与える効果を評価可能なモデルとしての概念実証を目的とした。微小血管モデル構築のために、マイクロ加工技術と細胞培養技術を組み合わせて組織工学的に微小血管構造を作製した。微小血管は、ヒト血管内皮細胞の単層から成り、コラーゲンゲル内に位置している。本研究では、性質を変化させた血管内皮細胞を用いて微小血管構造を作製し、目的の疾患モデル血管となるよう検証した。また、本三次元微小血管モデルは、共培養の自由度が高いことから、コラーゲンゲル内に線維芽細胞を共培養することに成功した。病的な血管に特徴的な分子として、血管内皮細胞に発現し、血管炎症や血管新生に関与すると報告されているEpidermal Growth Factor-Like domain 7 （EGFL7）に着目して、開発した微小血管モデルにてその機能を評価した。血管内皮成長因子により血管新生を誘導すると、 EGFL7発現抑制群においては血管新生が抑制された。さらに、EGFL7発現抑制群では、血管透過性が亢進し、免疫細胞の接着数が増加することを観察した。そこで、血管内皮の接着結合や機能に関わる血管内皮カドヘリン（VEカドヘリン）を調べると、EGFL7発現抑制群ではVEカドヘリンの発現パターンの乱れおよびリン酸化阻害が確認された。これらの結果より、EGFL7の発現抑制により血管内皮の恒常性が乱れることを見出し、EGFL7が接着分子の機能発現に重要なチロシン残基のリン酸化に関与することを明らかにした。今回の研究で開発したモデルおよび発見した知見は原著論文にて発表し、日経産業新聞にて紹介された。

这项研究旨在使用三维微血管结构来构建导致老化血管模型的培养系统，并将概念作为一个模型，可以评估特定基因对内皮功能的影响。为了构建微血管模型，通过结合微处理技术和细胞培养技术，使用组织工程创建了微血管结构。微血管由人血管内皮细胞的单层组成，位于胶原蛋白凝胶中。在这项研究中，使用具有改变特性的血管内皮细胞创建微血管结构，并经过验证以形成靶标的疾病模型的血管。此外，这种三维微血管模型在共培养中具有高度的自由度，因此，它在胶原蛋白凝胶中的合并成纤维细胞方面已经成功。专注于表皮生长因子样结构域7（EGFL7），在血管内皮细胞中表达为病理血管的分子特征，据报道与血管炎症和血管生成有关，我们使用已发达的微血管模型评估了其功能。血管内皮生长因子诱导血管生成抑制EGFL7表达的组血管生成。此外，观察到该组抑制EGFL7表达增加了血管渗透性并增加了免疫细胞粘附的数量。因此，在检查参与血管内皮的粘附键和功能的血管内皮核蛋白（VE钙蛋白）时，可以抑制VE钙粘蛋白和磷酸化的表达模式在抑制EGFL7表达的组中。这些结果表明，EGFL7表达的抑制会破坏血管内皮的稳态，并且EGFL7参与酪氨酸残基的磷酸化，这对于粘附分子的功能表达很重要。在这项研究中开发的模型和发现的发现是在原始论文中发表的，并在Nikkei Sangyo Shimbun中引入。