Novel roles for the transcription factor OTX2 in the epiblast that regulate head development

转录因子 OTX2 在外胚层中调节头部发育的新作用

基本信息

批准号：
21K06204
负责人：
近藤寿人
金额：
$ 2.66万
依托单位：
JT Biohistory Research Hall
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和4年度の研究では、（１）胚のエピブラスト細胞が頭部から尾側への移動しながら神経系原基を作る過程へのOTX2の関与、（２）OTX2の下流遺伝子の解析、（３）OTX2と発現・機能の上で逆相関が予測されるWntシグナルとの関わりの解析ーーこれら３つの研究テーマのうち（３）の研究を重点的に進めた。エピブラスト幹細胞をモデルとして用いた。まず、(A)エピブラスト幹細胞でのOTX2の発現抑制によって発現を変化させる遺伝子群と、(B)エピブラスト幹細胞に強いWntシグナルを付加した場合に発現を変化させる遺伝子群を解析した。(A)と(B)の遺伝子群の間に高い共通性があることを確認した。胚の中枢神経系原基（神経幹細胞集団）の形成では、まずOTX2を発現する前部エピブラスト細胞が前部中内胚葉に向かって集合して脳の原基をつくる。その脳原基の後端の細胞群はOTX2発現を失うとともにWntシグナルが高い後方に移動して、頭部に近い脊髄の原基となる。この間に、前部から後部にかけての脳の領域性が決定されると考えられる。このプロセスを解析するために、まず、エピブラスト幹細胞から直接に神経幹細胞株を樹立する方法を確立した。その神経幹細胞株樹立の過程で、細胞をさまざまの強度のWntシグナルに晒すことによって、前脳、中脳、菱脳、頸部脊髄、胸部脊髄に対応する神経幹細胞株を樹立することができた。

In the 2022 research, we focused on (1) the involvement of OTX2 in the process of creating nervous system primordia as embryonic epiblast cells migrate from the head to the caudal side, (2) the analysis of the downstream gene of OTX2, and (3) the association between OTX2 and Wnt signal, which is predicted to be inversely related to expression and function.层细胞用作模型。首先，我们分析了（a）基因组，这些基因组通过抑制eTx2在epiblast干细胞中的表达而改变表达，以及（b）当将强wnt信号添加到epibiblast干细胞中时会改变表达的基因组。我们确认基因组（a）和（b）之间存在高度的共同点。在形成胚胎中枢神经系统原发性（神经干细胞群体）时，表达OTX2的前层细胞会聚集在前中胚层前，形成脑原发性。脑原始后端的细胞失去OTX2表达，并以高Wnt信号向后迁移，成为头部附近的脊柱原始。在此期间，人们认为确定了从前部到后区域的大脑区域。为了分析这一过程，我们首先建立了一种直接从整体干细胞中建立神经干细胞系的方法。在建立这种神经干细胞系期间，通过将细胞暴露于各种强度的WNT信号，与前脑，中脑，菱形脑，颈椎脊髓和胸脊髓相对应的神经干细胞系。