Critical roles of smooth muscle cells on novel mechanisms of vascular remodeling

平滑肌细胞在血管重塑新机制中的关键作用

基本信息

批准号：
21K19343
负责人：
鈴木良明
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Nagoya City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では分子＜オルガネラ＜細胞＜組織＜個体の多階層検証により、血管平滑筋細胞（VSMC）を主軸とした代表者独自の血管リモデリング形成仮説を包括的に実証することを目指す。1. VSMCによるCa2+ストレスセンシングの分子機構の解明：血管平滑筋細胞のカベオラ内にCav1.2-CaMKK2-CaMK1a分子複合体が形成されることを見出した。脱分極刺激によるCav1.2チャネルが活性化して、流入したCa2+がCaMKK2およびCaMK1aを活性化すること、またCaMKK2がCaMK1aを完全に活性化してその核移行を誘発することを発見した。これにより、核内で転写因子CREBのリン酸化が起こり、Ca2+シグナルがマクロファージの遊走・浸潤を促進する遺伝子群の転写に変換された。実際にマウス生体で腸間膜動脈に対して圧負荷をかけたところ、平滑筋細胞におけるCREBのリン酸化と血管外膜へのマクロファージの遊走が観察された。また、血管中膜の肥厚も検出された。この一連の研究により、血管障害後のマクロファージの集積および血管リモデリングの発生に関する分子メカニズムの一端が明らかになった（Suzuki Y et al., PNAS, 2022; Suzuki Y et al., Biol Pharm Bull, 2022）。また、熊本大学荒木喜美教授、荒木正建准教授との共同研究により、CaMKK2-KOマウスの樹立も完了し、E-T couplingの減弱を見出した。2).生体内VSMC特異的刺激を用いた本研究仮説の個体での実証：個体レベルでの仮説の検証では、VSMCへのCa2+ストレス負荷が実際にMΦを動脈へ集積させるか検証する必要がある。そこで、SMC特異的チャネロドプシン発現（SMC-ChR2-YFP）マウスを用いた光遺伝学による生体内血管SMC特異的刺激を導入する。当該年度では、SMC特異的ChR2-YFP発現マウスの単離細胞を用いて、L型電位依存性Ca2+チャネルから選択的にCa2+が流入する刺激条件を同定した。

这项研究的目的是通过多层验证分子的多层验证<anderelle <细胞<tissue <syston <个人>>。 1。通过VSMC阐明Ca2+应力感测的分子机制：我们发现CAV1.2-CAMKK2-CAMK1A分子络合物在血管平滑肌细胞的小窝中形成。我们发现去极化刺激激活CAV1.2通道，而流入的Ca2+激活CAMKK2和CAMK1A，并且CAMKK2完全激活了CAMK1A并诱导其核易位。这引起了核中转录因子CREB的磷酸化，Ca2+信号转化为促进巨噬细胞迁移和侵袭的一组基因的转录。实际上，在小鼠的肠系膜动脉上施加压力负荷，并观察到平滑肌细胞中CREB的磷酸化，并观察到巨噬细胞迁移到血管外膜。还检测到血管培养基的增厚。这一系列研究揭示了血管损伤后巨噬细胞积累和血管重塑的发展的一部分（Suzuki Y等，PNAS，2022； Suzuki Y等，Biol Pharm Bull，2022年）。此外，与Kumamoto University的Araki Kimmi教授和副教授Araki Masatake合作，建立了CAMKK2-KO小鼠，并建立了E-T耦合。 2）使用体内VSMC特异性刺激的个人证明这一假设：在验证单个级别的假设时，有必要验证VSMC上的Ca2+应力负载是否真的会累积了Mφ进入动脉中。因此，引入了使用SMC特异性通道蛋白表达（SMC-CHR2-YFP）小鼠的体内血管特异性刺激。在今年，使用表达SMC特异性CHR2-YFP小鼠的分离细胞来识别从L型电压依赖性CA2+通道中选择性地涌入Ca2+的刺激条件。