視蓋背腹軸決定の分子機構

视顶盖背腹轴决定的分子机制

基本信息

批准号：
10780454
负责人：
渡邉裕二
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780454/
关键词：
視蓋中脳背腹軸 Shh Sonic hedgehog

项目摘要

ニワトリの中脳は背側の視蓋(tectum)と腹側の被蓋(tegmentum)からなり、視蓋が網膜からの視神経投射を受けるのに対し,被蓋には運動機能に関わる神経核が分化する。発生において視蓋は3日胚前後から拡大して細胞増殖を続け、5日胚から左右に分かれてさらに大きく膨らみ、視蓋に特徴的な層構造を形成する。これに対し被蓋では比較的早い時期から神経分化が進んでおり、視蓋と較べて細胞増殖は抑制されている。中脳背腹軸上でのこうした増殖分化・細胞タイプさらには組織形態の違いがどのように制御されているか調べるため、脊索および底板で発現するSonic hedgehog(SHH)に着目してin ovoでの強制発現実験をおこなった。エレクトロポレーション法により1.5日胚のニトリ中脳胞領域にuni-lateralに遺伝子導入すると、基板および翼板全体にSHHが異所的に発現された。導入された領域では中脳視蓋で発現する遺伝子が抑制され、さらに細胞増殖が抑制された結果、翼板から分化する視蓋が縮小した。また蓋板で発現する遺伝子の発現が一部消失し、その後も蓋板の構造が失われて左右の視蓋が融合した。網膜から視蓋への視神経の投射は減少し、投射領域も縮小していた。一方で被蓋では床板、運動神経、介在神経のマーカーが異所的に誘導され、本来の動眼神経とは別に多数の運動神経が生じた。またドーパミン産生およびセロトニン産生神経が背側に拡大した。これらの神経分化はSHHによりnon cell autonomousに進むことがわかった。以上の結果はSHHが細胞増殖・分化を抑制して、被蓋での細胞タイプの決定や予定視蓋領域の決定に働くことを示している。

鸡的中脑由背侧底膜和腹侧盖组成，而Tectum则接收来自视网膜的视神经投影，而参与运动功能的细胞核分开了。在发育过程中，底部从3天的胚胎周围扩展，继续扩散细胞，从左右向左和右侧从胚胎分裂，扩展了更大的膨胀，形成了tectum的分层结构。相比之下，神经分化在剖面切除术中相对较早，并且与策略相比，细胞增殖受到抑制。为了调查如何控制中脑，细胞类型和组织形态的背腹轴上的这些差异，我们进行了一个针对声音刺猬（SHH）的In-ovo强制性表达实验，该实验在士刻和基础板上表达。当基因通过电穿孔转移到胚胎的亚硝酸盐中脑区域时，将SHH定位在整个底物和机翼板上。在引入的区域中，在脑病中表达的基因被抑制，并进一步抑制细胞增殖，从而导致甲壳膜的降低减少，这与机翼板区分开。此外，在盖子板上表达的基因的部分表达消失了，在那之后丢失了盖板的结构，导致左右覆层融合。视神经从视网膜到视神经肿瘤的投影减少，并降低了投影区域。另一方面，在对接情况下，在底板，运动神经和介导的神经的标记中被异位诱导，从而导致大量的运动神经与原始的眼科神经分开。多巴胺和产生5-羟色胺的神经也在背侧扩张。这些神经差异通过SHH自主进行了非细胞。以上结果表明，SHH抑制细胞的增殖和分化，并在确定条件下的细胞类型和确定计划的底层区域时起作用。