心臓の発生と組織修復におけるマクロファージを中心とした多細胞間連携機構の解明

発生期の心臓においてマクロファージが出現することが確認されているが、その役割は不明である。近年我々の研究により、発生期の心臓においてマクロファージは神経堤細胞が多く存在する領域に寄与すること、同領域の神経堤細胞はマクロファージを誘導する因子を発現していること、神経堤細胞除去胚・マクロファージ除去胚ではいずれも心臓表面を走行する脈管の形成異常が生じることが明らかとなった。そこで本研究では、発生期心臓の冠血管・リンパ管形成におけるマクロファージの新規役割を神経堤細胞との相互作用に着目して明らかにすることを目的とし、まず発生期心臓マクロファージの特性の同定を行うために、マクロファージ特異的にCreが発現するCsf1r-Creマウスを用いて発生期縦隔領域に寄与するマクロファージのGEX-ATAC解析（scRNA-seq（単一細胞遺伝子発現解析）とATAC-seq（オープンクロマチン領域解析））を実施した。その結果、発生期縦隔に寄与する様々なマクロファージの多様性や分化系譜が明らかとなり、さらに同領域のマクロファージには未分化なミエロイド様の細胞も含まれ、それらがリンパ管形成促進因子を発現していることが判明した。さらに心臓神経堤細胞除去鳥類胚の解析から、心臓神経堤細胞非存在下においてリンパ管の形成異常が生じ、その異常なリンパ管の伸長予定領域ではマクロファージが減少していることが明らかになった。また、先行研究にてマクロファージ除去モデルマウスにおける冠血管の伸長・分岐異常が報告されていたが、クロドロン酸リポソームを投与しマクロファージを枯渇させた鳥類胚の心臓では、リンパ管の形成にも変化が生じていた。これらは遺伝子発現解析で得られたマクロファージとリンパ管の関連を裏付ける結果であると考えられる。

発生期の心臓においてマクロファージが出現することが確認されているが、その役割は不明である。近年我々の研究により、発生期の心臓においてマクロファージは神経堤細胞が多く存在する領域に寄与すること、同領域の神経堤細胞はマクロファージを誘導する因子を発現していること、神経堤細胞除去胚・マクロファージ除去胚ではいずれも心臓表面を走行する脈管の形成異常が生じることが明らかとなった。そこで本研究では、発生期心臓の冠血管・リンパ管形成におけるマクロファージの新規役割を神経堤細胞との相互作用に着目して明らかにすることを目的とし、まず発生期心臓マクロファージの特性の同定を行うために、マクロファージ特異的にCreが発現するCsf1r-Creマウスを用いて発生期縦隔領域に寄与するマクロファージのGEX-ATAC解析（scRNA-seq（単一細胞遺伝子発現解析）とATAC-seq（オープンクロマチン領域解析））を実施した。その結果、発生期縦隔に寄与する様々なマクロファージの多様性や分化系譜が明らかとなり、さらに同領域のマクロファージには未分化なミエロイド様の細胞も含まれ、それらがリンパ管形成促進因子を発現していることが判明した。さらに心臓神経堤細胞除去鳥類胚の解析から、心臓神経堤細胞非存在下においてリンパ管の形成異常が生じ、その異常なリンパ管の伸長予定領域ではマクロファージが減少していることが明らかになった。また、先行研究にてマクロファージ除去モデルマウスにおける冠血管の伸長・分岐異常が報告されていたが、クロドロン酸リポソームを投与しマクロファージを枯渇させた鳥類胚の心臓では、リンパ管の形成にも変化が生じていた。これらは遺伝子発現解析で得られたマクロファージとリンパ管の関連を裏付ける結果であると考えられる。