網膜の血管網は出生後に形成される。まず網膜の最内側の表面に沿って放射状に成長し, 浅部血管叢を完成させる。網膜本体への血管の進入は生後2週目以降に起こり, 深部・中間血管叢が段階的に形成される。この特徴的な網膜血管形成のパターンについて, なぜそのようなパターンをとるかは明らかではない。本研究では, あらゆる血管の成長に必須の因子として知られるVEGF(Vascular endothelial growth factor ; 血管内皮細胞成長因子)が, 網膜神経によって取り込み・消化されることで濃度勾配が形成されるという全く新たな機序により, 網膜の段階的な血管形成が制御されていることを見出した。
During development, neurons guide and attract blood vessels and consequently the parallelism of these two is established. Here we identified a non-canonical neurovascular interaction in eye development. VEGFR2, a critical endothelial receptor for VEGF, was more abundantly expressed in retinal neurons than in endothelial cells including endothelial tip cells. Genetic deletion of VEGFR2 in neurons caused misdirected angiogenesis toward neurons resulting in abnormally increased vascular density around neurons. Further genetic experiments revealed that this misdirected angiogenesis was attributable to an excessive amount of VEGF protein around neurons caused by insufficient engulfment of VEGF by VEGFR2-deficient neurons. Moreover, absence of neuronal VEGFR2 caused misdirected regenerative angiogenesis in ischemic retinopathy. Thus, this study revealed novel neurovascular crosstalk and unprecedented cellular regulation of VEGF: retinal neurons titrate VEGF to limit neuronal vascularization.

研究種目 : 新学術領域研究(研究領域提案型)
研究期間 : 2010～2014
課題番号 : 22122002
研究分野 : 医歯薬学