【研究領域課題番号】19K08858 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

血管内皮細胞 / アンジオクライン / 細胞・組織 / シグナル伝達 / 生体分子 / 造血幹細胞増幅 / 造血幹細胞生着 / 造血幹細胞移植 / アンジオクライン因子

【研究成果の概要】

本研究では、臍帯血移植における骨髄組織特異的血管内皮に注目した、斬新なアプローチで生着不全の克服と、造血回復の促進を目標に据えた基礎的研究を行った。すなわち、研究分担者らの先行研究によって明らかになっているニッチ構成分子である血管内皮細胞に、造血幹細胞増殖、分化促進能が潜在していることを確認し、疾患動物モデルや細胞移植モデル等を用いて、成体血管内皮細胞の造血系細胞の増殖能、成体内の血管内皮造血転換の詳細を明らかにしていった。本研究は臍帯血移植の重要課題である生着不全と造血回復遅延に対し、造血系細胞と血管内皮細胞との共移植療法の有効性を示唆した。

【研究の社会的意義】

造血発生過程で認められる血管内皮造血転換を成体細胞―血管内皮細胞の潜在能力と捉えて、生体恒常性維持あるいは血管内皮細胞と造血幹細胞との相互作用の解明から、血管内皮細胞の移植医療への活用へと展開した本研究成果は、臍帯血移植の安全性と有効性を高め、移植患者の生命予後の改善につながる他、再生不良性貧血等の他疾患の新しい視点からの病態解明、さらには老化に伴う生体変化機構の解明等の副次的な成果を得ることとなった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究分野】形態・構造

【研究領域課題番号】17K07476 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アフリカツメガエル / ネッタイツメガエル / 血球 / 造血 / 血小板 / 血管内皮細胞 / 環境応答 / プロテオミクス / 造血因子 / 環境温度 / 両生類 / 環境ストレス / 細胞・組織 / 発現制御

【研究成果の概要】

環境温度の変化に曝される動物や低体温症のヒト等において，末梢血球数が変動するがその機序は不明である。本研究では，低温曝露により汎血球減少症（赤血球，栓球，白血球の全てが減少する）を呈する無尾両生類アフリカツメガエル（Xenopus laevis）を解析対象に選び，造血系の環境温度応答を解析した。低温曝露により，赤血球は造血器である肝臓へ移行したのち，新生赤血球とともに血液循環への移行が抑制される。栓球は赤血球とは異なり，低温刺激によって，細胞骨格分子，Caイオン流出入，細胞間接着に関与する分子の変動が起こり，血管内皮細胞へ接着して循環数が減少することが判明した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】細胞生物学

【研究領域課題番号】16K07344 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

受容体 / 血管内皮細胞 / 腎蔵 / シグナル伝達 / 糸球体 / 細胞内情報伝達 / ノックアウトマウス / 血管内皮 / 細胞・組織

【研究成果の概要】

本研究では,まず,Gpr116が腎糸球体の血管内皮細胞に局在することを免疫電顕で明らかにした。次に，正常マウスとGpr116欠損マウスの糸球体血管内皮細胞の遺伝子比較解析を行い，Gpr116欠損によって変動する遺伝子を同定した。また，Gpr116の細胞内シグナル伝達経路については，Gpr116の過剰発現によって活性化状態に変化する細胞内シグナル伝達分子の候補の絞り込みができた。さらに，Gpr116安定発現細胞株を用いてせん断ずり応力（shear stress）への応答性について検討したところ，流れ刺激によってわずかであるが応答を示すことを見出した。

【研究の社会的意義】

腎炎や腎不全に有効な治療法が確立しておらず，年々透析患者数が増加する傾向にあって患者の医療費負担や国の財政圧迫が国内外問わず問題視されている。その為，糸球体濾過障壁の形成維持機構の解明が急務となっている。本研究は，糸球体血管内皮における情報伝達とその作用という新しい切り口から 濾過障壁の恒常性維持機構の解明に挑戦する点が特色であり，今まで不明な点が多かった糸球体内皮細胞の特性を明らかにするばかりでなく，腎疾患の病態の基礎・臨床研究の進展に貢献できる点で意義深い。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】ナノマイクロシステム

【研究領域課題番号】25600057 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

血管新生 / マイクロ流路デバイス / in vitroモデル / コラーゲン / 血管内皮細胞 / マイクロデバイス / がん / 細胞・組織 / 再生医学 / 薬剤反応性

【研究成果の概要】

本研究の目的は、血管新生研究のための三次元微小血管システムを構築することである。具体的には、マイクロ加工技術を用いて、中腔のコラーゲンゲル構造を作製し、三次元微小血管モデルの構築を行った。作製した微小血管は、VEGF濃度に応答して血管新生挙動を示し、また、がん細胞との共培養により、血管新生とがん細胞の血管内への侵入が観察された。以上より、本in vitro微小血管システムは血管新生研究への有用性が示唆された。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】流体工学

【研究領域課題番号】22360082 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオ流体力学 / マイクロ流体 / 血管内皮細胞 / せん断応力 / 循環器病 / 流体工学 / マイクロ・ナノデバイス / 生物・生体工学 / 細胞・組織 / 循環器・高血圧 / マイクロPIV / 内皮細胞

【研究成果の概要】

動脈硬化や脳梗塞、心筋梗塞などと言った循環器系疾患の原因解明のために、血管の表面の細胞である内皮細胞を、マイクロ流路内でせん断応力を負荷しながら培養する方法を検討し、培養方法を確立した。高速共焦点マイクロPIVシステムを用いて被写界深度を浅くすることにより空間分解能を大幅に向上させ、細胞表面近傍の速度分布を求める計測法を開発した。また、蛍光粒子画像から細胞の3次元形状を推定する手法を開発し、速度分布との比較を行った。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)