ALK1シグナルの臓器特異的血管形成における意義と難治性血管疾患の発症メカニズム

動脈・静脈・リンパ管は独自のネットワークを形成するが、近年、解剖学的特徴を裏付ける分子機構が明らかになってきた。内皮機能に関する研究は盛んに行われているが、新たに生じた循環系が既存血管とどのように繋がり、機能的な循環系を形成するのかについては不明である。従来のヒト血管内皮培養細胞を用いた研究では、内皮細胞機能を調べることは可能であるが、血流のある立体的な血管形成の解析は難しい。網膜血管系などのマウス生体内血管解析系では、特定部位・時期の解析であり、内皮細胞挙動、組織・臓器特有の血管形成、循環システムの解析には限界があった。そこで、本研究では、モデル脊椎動物ゼブラフィッシュにおいてTol2トランスポゾンを用いて血管可視化系統を樹立した。これにより、観察が困難だった消化管循環系と脳循環系の血管・血球を可視化できることができ、消化管循環系と脳循環系の形成過程の解析を行うことができた。新たに生じた消化管循環系と既存循環系がどのように既存の循環系と接続するかについては明らかになっていなかったため、その接続に焦点をあて解析した。その結果、消化管循環系と既存循環系の接続形成過程およびその接続に必要なシグナリングが明らかになった。本研究により、従来法では限界があった内皮細胞挙動、組織・臓器特有の血管形成、循環システムの解析などが可能になった。本研究は、血管形成を循環システム形成という視点から捉え直すのみならず、血管疾患の予防・症状緩和・治療法開発など医学分野にも波及効果が期待できる。

動脈・静脈・リンパ管は独自のネットワークを形成するが、近年、解剖学的特徴を裏付ける分子機構が明らかになってきた。内皮機能に関する研究は盛んに行われているが、新たに生じた循環系が既存血管とどのように繋がり、機能的な循環系を形成するのかについては不明である。従来のヒト血管内皮培養細胞を用いた研究では、内皮細胞機能を調べることは可能であるが、血流のある立体的な血管形成の解析は難しい。網膜血管系などのマウス生体内血管解析系では、特定部位・時期の解析であり、内皮細胞挙動、組織・臓器特有の血管形成、循環システムの解析には限界があった。そこで、本研究では、モデル脊椎動物ゼブラフィッシュにおいてTol2トランスポゾンを用いて血管可視化系統を樹立した。これにより、観察が困難だった消化管循環系と脳循環系の血管・血球を可視化できることができ、消化管循環系と脳循環系の形成過程の解析を行うことができた。新たに生じた消化管循環系と既存循環系がどのように既存の循環系と接続するかについては明らかになっていなかったため、その接続に焦点をあて解析した。その結果、消化管循環系と既存循環系の接続形成過程およびその接続に必要なシグナリングが明らかになった。本研究により、従来法では限界があった内皮細胞挙動、組織・臓器特有の血管形成、循環システムの解析などが可能になった。本研究は、血管形成を循環システム形成という視点から捉え直すのみならず、血管疾患の予防・症状緩和・治療法開発など医学分野にも波及効果が期待できる。