内皮細胞におけるUSP8は血管新生に必須である | JoVE Visualize

科学分野:

細胞生物学;発生生物学;分子生物学

背景:

血管新生は発生と疾患にとって極めて重要であり、血管内皮増殖因子A（VEGF-A）シグナル伝達はその主要な調節因子である。ユビキチン特異的プロテアーゼ8（USP8）は、in vitroにおいてVEGF受容体2（VEGFR2）のタンパク質輸送や活性化を含む、タンパク質輸送や活性化に影響を与える脱ユビキチン化酵素である。内皮細胞におけるUSP8の役割を理解することは、標的化された抗血管新生療法の開発にとって極めて重要である。

研究の目的:

異なる発生段階および出生後の段階における内皮細胞のUSP8のin vivo機能を調査すること。USP8が血管新生を調節する分子メカニズムを解明すること。

主な方法:

発生初期、出生直後、成体段階で内皮細胞のUsp8を特異的に削除するために、条件付きマウス遺伝学を用いた。血管表現型（体節間血管形成、網膜血管新生、脳血管系を含む）を評価した。分子解析は、VEGFR2輸送、内皮細胞周期活性化、およびERKなどのシグナル伝達経路に焦点を当てた。

主要な成果:

発生中の内皮細胞特異的Usp8の削除は、血管新生の障害と胎児致死につながった。出生直後の削除は、網膜および脳血管新生に重度の欠陥を引き起こしたが、成体での削除は有意な血管への影響を示さなかった。USP8の喪失は、エンドソームにおけるVEGFR2の蓄積、細胞周期活性化の低下、およびシグナル伝達経路の障害をもたらした。

結論:

内皮細胞USP8は、発生初期および出生直後の血管新生に不可欠であるが、成体の血管恒常性には不可欠ではない。USP8は、VEGFR2輸送および下流シグナル伝達を制御することにより、血管新生を調節する。USP8は、異常な血管形成によって引き起こされる疾患における抗血管新生戦略の潜在的な治療標的となる。