Molecular mechanisms governing tongue morphogenesis in embryonic mice

控制胚胎小鼠舌头形态发生的分子机制

基本信息

批准号：
21K09822
负责人：
田谷雄二
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The Nippon Dental University
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

舌発生において最初に現れる外側舌隆起から舌形状までの形態形成については不明な点が多く残されている。今までの知見から、舌の形態形成では、舌原基を被覆する鰓弓上皮、その直下の神経堤由来の間葉細胞、ならびに舌筋系譜の細胞集団はそれぞれ舌の形態形成に重要な役割を持っていることが推察される。ただし、舌の形態形成に寄与するこれら３者が相互に作用する実態は明らかにされていない。本研究では、マウス舌発生での上皮―間葉（筋系譜と神経堤由来）間相互作用を担う分子ネットワークとその制御機構を明らかにすることによって、舌形態形成の機序の解明を目指す。本年度では、昨年度に確認した背側正中部での二峰性を成す外側舌隆起の形成に関して、さらに詳細な観察を行った。その結果、後頭体節から移住してきた舌筋系譜の筋前駆細胞は下顎突起背側正中部に集団を成して集積し、透過電顕での観察から筋前駆細胞は正中溝上皮と基底膜を介して接しているのが観察された。この時期では舌筋系譜の細胞集団の中央部では筋芽細胞に分化し始めており、辺縁部の筋前駆細胞と分布を異にすることが分かった。外側舌隆起は高度な増殖活性を有する非筋系譜の細胞によって膨隆していることが注目された。その後、外側舌隆起から舌の形状へ移行する段階では、筋系譜の細胞集団は正中溝上皮から切り離され、舌筋系譜の細胞集団が高度な増殖活性を有して競り上がり舌膨隆部内に侵入することによって舌の形状に変化していくことが分かった。昨年度に実施したDNAマイクロアレイ解析結果を検証するためにリアルタイムPCRによる遺伝子発現の解析を行い、シグナルパスウエイや細胞接着関連因子の遺伝子発現について舌形態形成と関係している候補分子が列挙できた。これらの検証結果から、正中溝上皮・筋系譜細胞集団・非筋系譜である神経堤由来の間葉細胞が相互に影響し合っている可能性が示唆された。

关于从舌头发育过程中首先出现的侧舌脊到舌头形状的形态发生，许多点仍不清楚。据我们目前所知，覆盖舌原基的鳃弓上皮、源自其正下方神经嵴的间充质细胞以及舌肌谱系的细胞群均在舌头的形态发生中发挥着重要作用。据推测他有。然而，这三个影响舌头形态发生的因素相互作用的实际情况尚未阐明。在本研究中，我们旨在通过阐明小鼠舌头发育过程中负责上皮和间充质（肌肉谱系和神经嵴起源）之间相互作用的分子网络及其控制机制来阐明舌头形态发生的机制。今年，我们对背中线双峰侧舌嵴的形成进行了更详细的观察，这一点去年得到了证实。结果，从枕体节迁移而来的舌肌谱系的肌肉祖细胞在下颌突背中线聚集成簇，透射电镜观察发现，在正中沟上皮和基底层中发现了肌肉祖细胞。观察到它们通过膜接触。在此阶段，舌肌谱系的细胞群的中心部分已开始分化为成肌细胞，发现其与周围部分的肌肉祖细胞具有不同的分布。值得注意的是，外侧舌隆突充满了具有高增殖活性的非肌肉谱系细胞。此后，在舌侧突向舌形过渡的阶段，肌谱细胞群与正中沟上皮分离，舌肌谱细胞群具有高水平的增殖活性，竞相侵入舌正中沟上皮。结果发现舌头的形状发生变化。为了验证去年进行的DNA微阵列分析的结果，我们使用实时PCR分析了基因表达，并能够列出与信号通路和细胞粘附相关因子的基因表达有关的舌形态发生相关的候选分子。这些验证结果表明，正中沟上皮、肌肉谱系细胞群和非肌肉谱系神经嵴来源的间充质细胞可能相互影响。