研究概要 Research

血管形成

　血管ネットワークはからだの隅々にまで規則正しく張り巡らされており、各組織への栄養供給や老廃物の代謝など、生理機能の根幹的役割を担っています。このような血管パターニングは周辺環境との相互作用によって規定されると考えられています。我々は、血管の規則正しいパターンが胚発生過程にどのようにして出来上がるのかについて、血管の可視化（図1）や局所的な組織操作を用いて研究を進めています。

中枢神経組織における血管形成

　中枢神経系（脳や脊髄）における血管は特殊化され、血液と神経組織の間を往来する物質を制限する血液脳関門（Blood-brain barrier; BBB）をもちます。この血管が決まった位置に形成されること（血管パターニング）は非常に重要であり、血管パターニングの乱れは、出血の危険性を伴う病気の原因となります。私たちの研究室では、中枢神経組織内の血管パターンが発生過程でどのようにして決まるのかを知るためにトリ胚の脊髄を主なモデルとして研究しています。
特に血管と神経の間に生まれる細胞間コミュニケーションを中心に、血管パターニングを制御するメカニズムを明らかにしていきたいと思います。

血管パターニングを支えるリモデリング

　規則正しい血管パターンの多くは未熟な血管網がリモデリングすることで形成されています（図2）。しかし、この血管リモデリングが生体内でどのように起こっているのかはほとんど分かっていません。我々はダイナミックな血管リモデリングが起こるトリ胚yolk sac 血管網に注目して、リモデリング過程に血管内皮細胞がどんな振舞いをしているのかを解析しています。また、リモデリングを制御する要因及びその分子メカニズムの解明も目指しています。

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Secondary Neurulation

　脊椎動物の脊髄は神経管と呼ばれる器官からつくられます。神経管の形成プロセスは大きく2つに分けられ、頭部側では神経板と呼ばれる上皮シートの折りたたみによって形成されます。一方で、尾側ではバラバラの間充識細胞が集まり上皮化することによって形成されます。この尾側で起こる神経管形成プロセスはSecondary Neurulation(SN)と呼ばれていますが、その詳しいメカニズムについてはほとんど明らかにされていません。
私たちの研究室では、SNを起こす細胞(SN前駆細胞)特異的な標識および遺伝子操作に成功しており、今後はSNを調節する分子メカニズムの解明を目指し、尻尾の形成機構の理解につなげたいと考えています。

管・上皮形成

からだの中で“管”が作られるしくみ

　私たちのからだにある多くの器官（例えば肺、腎臓、心臓など）には、管状の組織がぎっしりと詰まっています。管状組織は様々な物質を運搬することにより、それぞれの器官が生理機能を発揮するために重要な役割を担っています。からだづくりの過程において、管状組織は物質輸送のネットワークを形成するために、目的地まで正確に伸長し、なおかつ、定まった径を持つ管構造を構築しなければなりません。しかしながら、これらの管形成のプロセスが、実際にからだの中でどのように制御されているかについては、未だ不明な点が多く残されています。私たちは、構造が非常に単純で解析に適した「ウォルフ管」という組織をモデルに、独自に開発した遺伝子操作法やライブイメージングなどの最新技術を駆使して、この問題に日々アプローチしています。