アフリカツメガエル中胚葉の背方化に関わる因子の探索

寻找参与非洲爪蟾中胚层背侧化的因素

基本信息

批准号：
06270102
负责人：
木下勉
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kwansei Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06270102/
关键词：
アフリカツメガエル中胚葉誘導背腹軸形成

项目摘要

アフリルカツメガエルの8細胞期胚では、動物極背側と腹側の割球間にアクチビンに対する応答能の違いが認められる。この動物半球の極性が体軸の決定とどのようい関わっているのかを調べるため、8細胞期に分離された動物半球の割球をアクチビンで処理し、背側中胚葉の分化マーカー遺伝子(筋アクチンとgoosecoid)の転写を検討した。その結果、背側割球では短時間のアクチビン処理でいずれの遺伝子も転写されたが、腹側割球ではほとんど転写されなかった。しかし、背方化作用で知られるリチウム処理により、腹側割球からも新たにアクチン遺伝子の転写が誘導された。同様の実験を背側中胚葉マーカーであるgoosecoidと腹側マーカーであるXwnt-8を用いて行ったところ、予想に反して、goosecoidの転写がアクチビン処理を伴わないリチウムの単独処理で起こることがわかった。goosecoidの転写量は、リチウムの処理時間に比例して増加した。このとき中胚葉組織の分化は見られなかった。この結果は、goosecoidが中胚葉誘導によってではなく、背側化によって発現する遺伝子であることを示唆している。リチウムはイノシトールリン酸の代謝阻害を通して細胞内のシグナル伝達経路に介入していると予想されている。シグナル伝達経路に作用効果をもつことが知られている数種類の薬剤について、初期胚の背腹軸形成に及ぼす効果を検討したところ、卵割期においてカルシウムイオノフォアの胚軸形成阻害効果が認められた。イオノフォア処理により原腸形成期の陥入点は多極化する傾向が見られ、原腸形成期での発生停止あるいは発生が進んだものについては胴尾部の著しい矮小化が認められた。この奇形胚ではgoosecoidの発現量は正常胚と同等あるものの、発現領域が帯域に薄く広がり、結果として背側中胚葉領域が2カ所に分断されていることが分かった。これはカルシウムイオノフォアにより中胚葉の背方化が抑制さた結果であると推定している。

在非洲爪蟾的 8 细胞期胚胎中，观察到动物背侧和腹侧卵裂球对激活素的反应存在差异。为了研究动物半球的极性如何与身体轴的确定相关，我们用激活素处理从8细胞阶段分离的动物半球的卵裂球，并检测了背侧中胚层分化标记基因（肌肉）的转录。研究了肌动蛋白和鹅胶的作用。结果，经过短期激活素处理后，这两个基因都在背侧卵裂球中转录，但几乎没有一个基因在腹侧卵裂球中转录。然而，已知具有背侧效应的锂处理会诱导腹侧卵裂球新的肌动蛋白基因转录。当使用背侧中胚层标记 goosecoid 和腹侧标记 Xwnt-8 进行类似实验时，我们发现，与预期相反，仅用锂处理而不进行激活素处理时，发生了 goosecoid 转录。 goosecoid 转录量与锂处理时间成比例增加。此时，没有观察到中胚层组织分化。该结果表明goosecoid是不是通过中胚层诱导而是通过背侧化表达的基因。预计锂将通过抑制磷酸肌醇代谢来干预细胞内信号转导途径。当我们检查几种已知对早期胚胎背腹轴形成的信号转导途径有影响的药物时，我们发现钙离子载体抑制卵裂阶段的下胚轴形成。离子载体治疗后，原肠胚阶段的内陷点有多极化的趋势，在原肠胚阶段发育停止或进展的情况下，尾体明显矮化。尽管该畸形胚胎中goosecoid的表达水平与正常胚胎中的相当，但表达区域薄弱地扩展成条带，因此发现背侧中胚层区域分为两个区域。推测这是由于钙离子载体抑制中胚层的背侧化。