Quiescent Endotheliumの制御における低レベルNanog発現

Low-Level Nanog Expression in the Regulation of Quiescent Endothelium.

• Jugajyoti Baruah
• Suhnrita Chaudhuri
• Victoria Mastej
• Cassondra Axen
• Ryan Hitzman
• Isabella M B Ribeiro
• Kishore K Wary

抄録

目的:

Nanogは成人の内皮細胞（EC）において低レベルで発現しているが、その機能的意義は明らかにされていない。本研究の目的は、遺伝子操作マウスモデル系を用いて、成体ECにおけるNanogの役割を明らかにすることである。研究のアプローチと結果生化学的解析の結果、Nanog はヒトおよびマウスの成体組織で発現していることが明らかになった。成体マウスから分離した初代ECは、Nanog、Tert、eNos（内皮一酸化窒素合成酵素）の検出可能なレベルを示した。Wnt3aはECにおけるNanogとhTERTの発現を増加させ、これらの細胞におけるテロメラーゼ活性を増加させた。クロマチン免疫沈降実験では、Nanogはプロモーター/エンハンサーDNA要素と直接結合し、それらの転写を制御した。マウスに低用量のタモキシフェンを投与すると、1つの対立遺伝子の欠失が誘導され、同時に緑色蛍光タンパク質でECを標識し、その結果、TertとeNosレベルが低下した。これらのマウスから調製した心臓組織切片の組織学的・形態学的解析を行ったところ、細胞死、微小血管の希薄化、心血管の線維化の増加が認められた。その結果、心筋特異的ハプロイン不全は心筋のホメオスタシスと血管新生の障害をもたらした。逆に、Nanog欠損ECをコードするcDNAを再発現させると、一部ではNanog欠損の効果が回復した。

OBJECTIVE: Nanog is expressed in adult endothelial cells (ECs) at a low-level, however, its functional significance is not known. The goal of our study was to elucidate the role of Nanog in adult ECs using a genetically engineered mouse model system. Approach and Results: Biochemical analyses showed that Nanog is expressed in both adult human and mouse tissues. Primary ECs isolated from adult mice showed detectable levels of Nanog, Tert, and eNos (endothelial nitric oxide synthase). Wnt3a increased the expression of Nanog and hTERT in ECs and increased telomerase activity in these cells. In a chromatin immunoprecipitation experiment, Nanog directly bound to the and promoter/enhancer DNA elements, thereby regulating their transcription. Administration of low-dose tamoxifen to mice induced deletion of a single allele, simultaneously labeling ECs with green fluorescent protein and resulting in decreased Tert and eNos levels. Histological and morphometric analyses of heart tissue sections prepared from these mice revealed cell death, microvascular rarefaction, and increased fibrosis in cardiac vessels. Accordingly, EC-specific -haploinsufficiency resulted in impaired EC homeostasis and angiogenesis. Conversely, re-expression of cDNA encoding the in Nanog-depleted ECs, in part, restored the effect of loss of Nanog.

結論:

成人期のECの正常なホメオスタシスと血管新生には、低レベルのNanog発現が必要であることを示した。

CONCLUSIONS: We showed that low-level Nanog expression is required for normal EC homeostasis and angiogenesis in adulthood.