生体イメージングで明らかとなった血管新生の新たな制御機構とその生理的意義の解明

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本研究は、血流に起因する内腔圧が血管新生を制御する機構とその生理的・病的な意義の解明を目的に推進している。これまでまでに、「創傷治癒における血管新生では、血流に対して下流側の損傷血管が伸長し血管を再生するのに対し、上流側の血管は、血流に起因する内腔圧により伸長しない」ことを明らかにし、内腔圧が上流損傷血管の伸長を抑える分子メカニズムについて解析してきた。その結果、内腔圧は上流損傷血管を拡張し、血管内皮細胞に伸展刺激を負荷することで、血管伸長を抑えていること、さらに、内皮細胞における伸展刺激を感知するメカノセンサーとして、TOCAファミリーBARタンパク質を同定した。TOCAファミリーBARタンパク質は、血管新生過程の内皮細胞の先導端に局在し、アクチン重合依存的に膜突起を形成し、内皮細胞遊走とそれに伴う血管伸長を促進しているのに対し、上流損傷血管では、内腔圧に伴う伸展刺激がTOCAファミリーBARタンパク質の細胞膜への結合を阻害し、血管伸長を抑えていることを発見した。以上の結果から、TOCAファミリーBARタンパク質は、血管新生における内皮細胞遊走を司る重要なアクチン重合制御因子であるとともに、内腔圧センサーとしても機能し、創傷治癒における血管新生を厳密に調節していることが明らかになった。本年度、本研究成果をNature Communications誌に報告し、掲載された。さらに、血流に起因する内腔圧による血管伸長阻害の生理的・病的な意義について解析を進めた。その結果、発生期において、将来の腸血管の基となるSub-intestinal veinの形成およびリモデリングに、血流に起因する内腔圧が関与することを明らかにした。現在、その分子メカニズムの詳細について解析を進めている。