多種細胞連環に基づく冠循環系の発生・進化・病態・再生の統合的理解
【研究キーワード】
冠動脈 / 発生 / 再生 / 進化 / 病態 / 心臓血管系 / 冠循環
【研究成果の概要】
本研究の目的は、「神経堤細胞-マクロファージ-内皮細胞連環」を中心に、冠循環発生における多細胞系譜間相互作用の役割の解明、多細胞連携に基づいた脊椎動物における冠循環の進化に関する仮説の提示、発生学的知見に基づく新しい治療法創出基盤の形成を実現することである。本年度は、心臓内神経堤細胞とマクロファージのマルチオーム解析、マウス胚と鳥類胚による発生学的実験、脊椎動物における冠血管比較、マウス心筋梗塞モデル実験などを実施し、以下の結果を得た。①心臓内神経堤細胞は骨軟骨前駆細胞様の段階を経て、骨軟骨分化と共通および神経堤特有の転写制御ネットワークによって、平滑筋や弁間質細胞など多様な系譜に分化する。②神経堤細胞除去によりリンパ管形成とマクロファージ分布に変化をきたす。③胎生期心臓内マクロファージは多様な転写プロファイルを示し、心筋梗塞巣のマクロファージ多様性と類似する。④マウス胎生期冠動脈起始部は、大動脈心外膜下脈管網(ASV)と心室側血管網の接合部に生じる大動脈への複数チャネルから、Sema3E-PlexinD1シグナル依存性のリモデリングによって形成される。⑤ASVの起始部と走行は魚類と両生類の冠動脈と類似し、両者の相同関係が示唆される。⑥ASVと心大血管腹側のリンパ管、咽頭領域のリンパ管網は二次心臓領域に由来する。⑦マウス心筋梗塞部位ではマクロファージなどの血球系細胞の増加、血管及びリンパ管新生に加えて神経堤由来細胞の増加が見られる。以上の成果は、心臓血管系を発生・進化・病態の3つの視点から複合的に捉える新たな理解に貢献するとともに、心疾患の病態の理解と新規治療法開発にもつながる知見であり、さらに次年度以降の研究計画の基盤を充実させるものである。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
富田 幸子 | ヤマザキ動物看護大学 | 動物看護学部 | 教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【配分額】45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)