ゼブラフィッシュのミュータント解折によるセロトニン神経発生機構の研究

斑马鱼突变体拆解研究血清素神经发生机制

基本信息

批准号：
12760203
负责人：
寺岡宏樹
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Rakuno Gakuen 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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

摂食、睡眠など脳のセロトニン(5HT)神経機能の重要性についてはよく知られているが、その発生・分化・維持機構についての知見は不足している。本年度は、中枢5HT神経の発生機構について検討するため、既に発表されているが殆どその性状が知られいていない2種のゼブラフィッシュ(ゼブラ)ミュータントを中心として解析を加えた。1)12年度の本補助金によって我々が新規にクローニングした5HTの律速合成酵素であるトリプトファン水酸化酵素(zfTPHa)のIn situハイブリダイゼーションを用いたスクリーニングの結果、脊索や神経底板の一部に欠損を示すミュータント(仮名U111)の脳幹縫線核領域の5HT神経の欠損を発見した。U111はIslet-1やgata3など他の脳幹神経マーカーを欠損していたことから、5HT神経の特異的ミュータントではない。2)SSLPマーカーを用いて、U111がwinged helix型転写因子の1つ(仮名wh1)に点突然変異を持つことを見いだした。3)U111は神経底板と中脳の一部のwh1の発現低下を示した。Nodal関連遺伝子2の機能欠損ミュータントであるone-eyed pinheadのwh1の発現が消失していたことから、wh1はnodal関連遺伝子の下流にあるものと思われる。またU111は後期発生過程において、神経底板のsonic hedgehogとtiggy-winkle hedgehogの発現減弱を示した。これはヘッジホッグシグナル因子であるsmoothened欠損ミュータントであるslow muscle omittedと類似していた。4)既に一部の知覚神経欠損を示すとして報告されているミュータント(仮名U112)は視床下部にみられる3つの5HT神経をいずれも完全に欠損していた。またU112は5HT抗体染色、のmRNA発現レベルとも脳幹縫線核領域の5HT神経の顕著な変形を示し、中脳後脳境界領域にまとわりつくように発現していた。この変形はNkx2.2発現の変形と一致していた。これらの成績はnodal関連遺伝子の下流でwh1が神経底板のヘッジホッグシグナルの発現を介在し、その結果として縫線核5HT神経発生に関与することを示唆する。現在この機序をさらに検討中である。

众所周知，5-羟色胺（5HT）神经功能在大脑中的重要性是众所周知的，但是缺乏有关其发展，分化和维持机制的知识。今年，为了研究中央5HT神经发育的机制，分析主要是对已经发表但鲜明的两个斑马鱼突变体进行的。 1) As a result of screening using in situ hybridization of tryptophan hydroxylase (zfTPHa), a rate-limiting synthase of 5HT, which we newly cloned with this grant in 2012, we discovered a defect in the 5HT nerve in the brainstem raphe nucleus region of a mutant (pseudonym U111) that exhibited defects in the notochord and part of the nerve base plate. U111不是5HT神经的特定突变体，因为它缺乏其他脑干神经标记，例如Islet-1和Gata3。 2）使用SSLP标记，发现U111在一个有翼螺旋型转录因子（伪h1）中具有点突变。 3）U111在神经底板和中脑的一部分中显示WH1的表达降低。由于WH1在一眼Pinhead中的表达（在淋巴结相关基因2中功能缺陷的突变体）消失了，因此WH1似乎是与淋巴结相关基因的下游。此外，U111在晚期发育过程中表现出神经底板的Sonic刺猬和Tiggy-Winkle Hedgehog的表达。这类似于省略的慢肌，这是一种平滑缺陷的突变体，一种刺猬信号因子。 4）一个突变体（化名U112）已经据报道表现出某些感觉神经缺陷，在下丘脑中发现的所有三种5HT神经中都完全缺乏。 U112还以紧贴中脑后脑边界区域的方式表达，其mRNA表达水平的mRNA表达水平。该变体与NKX2.2表达的变体一致。这些结果表明，淋巴结相关基因的下游WH1介导了神经底板中刺猬信号的表达，从而导致Raphe Nucleus 5HT神经发生。该机制目前正在研究中。