発生過程における嗅上皮細胞でのNotch Signalの発現に関する研究

嗅觉上皮细胞发育过程中Notch信号表达的研究

基本信息

批准号：
14657436
负责人：
西崎和則
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657436/
关键词：
嗅神経細胞発生 Notch Signal In situ hybridization 内耳感覚細胞 Notch in situ hybridization 嗅上皮嗅覚呼吸上皮マウス胎生・生后

项目摘要

嗅上皮の基底細胞層には幹細胞が含まれ生涯にわたる神経細胞再生を担っている。一方、哺乳類内耳感覚細胞は現在のところ障害された細胞は再生不能とされている。近年、内耳感覚細胞の発生にNotch Signalの関与が注目され、Notch1、Math1、Jagged2、Hes5などの各遺伝子の発現が明らかにされた。Jagged2の発現を阻害した動物モデルでは感覚細胞が過剰に発生し、内耳感覚細胞再生への手がかりとして注目されている。我々は、嗅神経細胞の発生においてこれら4つの遺伝子の発現をIn situ hybridization等の手法を用い観察した。実験には胎生11日目から生後14日目までのBALB/c系マウスを用いた。その結果、Notch1の発現は胎生11日目から生後14日目まで球状基底細胞層に散在性に、Math1とJagged2の発現は胎生18日目から生後14日目まで嗅神経細胞層に観察された。Hes5は胎生11日目から生後3日目までは球状基底細胞層に散在性に、生後5日目以後嗅神経細胞層に発現が見られた。これらの結果からNotch1は生涯続く再生のための幹細胞のストックに、Math1は前駆細胞の嗅神経細胞への分化に、Jagged2はMath1の発現にあわせて周囲の細胞の分化抑制に、Hes5は発生初期にはNotch1と同じ働き、後期にはMath1の過剰発現を抑制し神経細胞の数を調整する働きがあるのではないかと考察した。支持細胞にはこれまで遺伝子の発現の報告は無く、発生のメカニズム解明は今後の課題である。我々は硫酸亜鉛による嗅粘膜障害動物モデルによる研究も進め、嗅上皮再生過程においてもMath1とJagged2の発現を確認した。今後これらの遺伝子と嗅神経細胞、支持細胞の発生の関係を明らかにしそのしくみを解き明し、嗅覚障害の治療・内耳再生へのヒントをつかみたいと考えている。

嗅觉上皮的基底细胞层包含干细胞，并负责终身神经元再生。另一方面，哺乳动物内耳感觉细胞目前被认为是对受损细胞的非再生性。近年来，Notch信号参与内耳感觉细胞的发展引起了人们的注意，并且已经揭示了Notch1，Math1，Jagged2和Hes5之类的基因的表达。在抑制JAGGED2表达的动物模型中，动物中产生了过多的感觉细胞，并吸引了人们注意内耳感觉细胞再生的线索。我们使用原位杂交等方法观察到这四个基因在嗅觉神经元发展中的表达。从第11天到出生的第14天，BALB/C小鼠用于实验。结果，从出生后第11天到第14天，Notch1的表达散布在球形基底细胞层中，而从出生后第18天到第14天，在嗅觉神经元层中观察到Math1和Jagged2的表达。从出生后的第11天到第3天，HES5散布在球形基底细胞层中，从出生后第5天开始在嗅觉神经元细胞层中表达。从这些结果中，我们调查了Notch1充当终生再生的干细胞的库存，MATH1充当祖细胞分化为嗅觉神经元的分化，JAGGED2的作用是抑制周围细胞的分化与Math1的表达相一致，HES 5与早期阶段的NotCh1相同，在侧面阶段和跨阶段中的Notch1相同，并抑制了该阶段的过量阶段。到目前为止，在支持细胞中没有基因表达的报道，阐明发展机制将是未来的挑战。我们还使用硫酸锌引起的嗅觉粘膜疾病的动物模型进行了研究，并在嗅觉上皮再生过程中证实了Math1和Jagged2的表达。将来，我想阐明这些基因之间的关系，嗅觉细胞的发展和支撑细胞，并找出它们的工作方式，并获得用于治疗嗅觉疾病和再生内耳的提示。