ペリサイトは器官ごとの組織形成を調節する細胞である

成長する臓器を静かに形作る支持細胞の働き

体内のあらゆる臓器は酸素や栄養を運ぶ細い血管で張り巡らされています。しかし、これらの血管は単に血液を運ぶだけではありません。本研究は、毛細血管を取り巻くあまり知られていない支持細胞、ペリサイトが局所的な化学信号を送り、出生後に肺や脳が適切な構造を築くのを助ける仕組みを明らかにしています。

血管に寄り添う隠れた援助者たち

血管は内皮細胞によって裏打ちされており、これらは血流のための管を形成するだけでなく、臓器の成長や修復の過程で近傍の細胞を導くシグナルも放出します。ペリサイトは小さな血管に密着して存在し、血管壁の安定化に寄与することで知られていますが、組織全体の形成を形作るより広い役割はこれまで不明でした。研究者たちはマウスで高度な遺伝学的手法を使い、ペリサイトが産生する特定のシグナル分子を選択的に消失させ、肺や脳の発達がどのように変わるかを追跡しました。その結果、ペリサイトは汎用的な補助者ではなく、器官ごとに異なる働きをし、それぞれの組織で異なる近傍細胞と対話していることが示されました。

健康な肺を作るペリサイトのメッセージ

発達中の肺では、肺胞が多数形成され、ガス交換が効率的に行えるよう毛細血管と密に絡み合う必要があります。研究チームは、肺のペリサイトが二つの重要な成長因子、HGFとBDNFを産生することを見出しました。HGFをペリサイトだけから除くと、肺胞を覆う小さな“幹様”な2型肺胞上皮細胞の増殖が減り、成熟した表面被覆細胞の産生も低下しました。その結果、肺は大きく単純化した空間を持ち、全体の容積も小さくなりましたが、若いマウスでは基本的な呼吸は維持されていました。一方で、ペリサイト由来のBDNFを欠損させると、肺の毛細血管の発育不良、内皮細胞の分裂減少が起こり、再び肺胞空間が拡大しました。追試実験は、ペリサイト由来BDNFが肺の内皮細胞上の受容体を活性化し、正常な肺胞形成に必要な血管ネットワークの拡張を促進することを示しました。

脳の発達には異なるルールがある

同じペリサイトシグナルがどこでも同様に働くわけではありませんでした。脳では、ペリサイトはHGFやBDNFをほとんど産生せず、これらを血管周囲細胞で消失させても血管密度や血液脳関門の締まり、周囲の神経支持細胞の挙動に検出可能な変化は生じませんでした。代わりに、脳のペリサイトは別のシグナル、Nodalと呼ばれるタンパク質に依存していました。出生後にこれらのペリサイトでNodal産生を特異的に阻害すると、脳の毛細血管は正常に拡張せず、血液成分が脳組織に微量漏出する現象が現れました。培養したマウス脳内皮細胞を用いた実験では、Nodalが既知のシグナル伝達経路を介してこれらの細胞の増殖と移動を直接促進し、脳の微小血管に対するプロ成長シグナルとしての役割を支持しました。

脳の支持細胞のバランスを保つ

ペリサイト由来のNodal欠損は別の顕著な影響も引き起こしました。それは、主要な脳の支持細胞をストレスのかかった状態へと傾けたことです。血管を取り巻き血液脳関門の維持を助ける星状の細胞であるアストロサイトは肥大化し、損傷に対する反応に関連するマーカーの発現が上昇しました。脳固有の免疫細胞であるミクログリアはより活性化した形状を取り、炎症に関連する遺伝子を発現しました。単一細胞RNAシークエンシングは、Nodalがない場合にミクログリアがより炎症促進的なプロファイルへとシフトし、アストロサイトが反応性の分子的署名を示すことを確認しました。培養系では、分離したアストロサイトやミクログリアにNodalを添加すると同じ内部シグナルスイッチが活性化され、いくつかの活性化マーカーが抑えられました。これは、ペリサイト由来のNodalが通常これらの支持細胞と脳の環境をより落ち着いた保護的な状態に保つのに役立っていることを示唆します。

この発見が臓器の健康に示すこと

総じて、これらの発見はペリサイトが器官ごとに異なる成長因子の「語彙」を用いて発達を導くことを示しています。肺ではHGFとBDNFを通じて肺胞と血管の形成を促進し、脳ではNodalを介して血管成長を支え炎症反応を抑制します。ペリサイトは受動的な構造的支持材ではなく、局所のシグナルハブとして血管の挙動や近隣細胞の反応を各器官のニーズに合わせて調整しています。これらの隠れた対話を理解することで、早産児の肺成熟を支援したり、病気における脳のバリアを保護したり、重要な血流を乱さずに神経疾患の炎症を微調整する将来の戦略に役立つ可能性があります。

引用: Rasouli, S.J., Kruse, K., Diéguez-Hurtado, R. et al. Pericytes are organ-specific regulators of tissue morphogenesis. Nat Commun 17, 4229 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71643-1

キーワード: ペリサイト, 肺の発達, 脳血管, アンジオクラインシグナル, 神経炎症