中軸骨格の部域特異的形態形成:原条における予定体節中胚葉の部域化機構

中轴骨骼的区域特异性形态发生：原条前节段中胚层的区域化机制

基本信息

批准号：
14034238
负责人：
青山裕彦
金额：
$ 4.35万
依托单位：
Hiroshima 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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

鳥類やほ乳類の胚発生において,体節に由来する中軸骨格がどのようにして部域化,すなわち胸部にのみ肋骨を持つよう運命づけられていくのか?その機構を知るためには,まず,そのような部域化が体節中胚葉の発生過程のいつどこで起きるかを明らかにしなければならない.これまで我々は,ニワトリウズラキメラ胚を用い、肋骨の形態を指標として実験を行ってきた。これは形態そのものを観察するという点で必須ではあるが、結果が得られるまで長時間かかることや,多かれ少なかれ見られる形態異常によるその解析の困難さなどの難点がある.今年度は,これを克服するため,部域特異的に発現するHox遺伝子の発現を部域化の指標とできるか検証した.発生段階4から5体節期(発生段階8^+)ニワトリ胚の原条より予定体節中胚葉領域を切り出しそれを正中矢状断して左右2つに分け,ひとつは直ちに,もうひとつは2日間in vitro培養後,RNAを抽出した,これから,RT-PCR法によってHoxA4,A5,A6,A7,D10,D13の発現を検出した.原条は発生段階が進むにつれ,頸部体節から胸部そして腰部体節へと,頭側から尾側へ順にその発生運命が変わっていく.Hox遺伝子の発現も,発生段階のよりあとの原条ほど,より尾側で発現するHox遺伝子の発現が見られた.また,2日間培養したものは,培養前よりも,より尾側で発現するHox遺伝子を発現するようになった.このことは,形態形成能において部域化していることが示された原条の予定体節中胚葉領域が,Hox遺伝子の発現能においても部域化していることを示している.このような分子マーカーを指標とすることにより,実験の期間の短縮がはかれ,より高い再現性が期待されるのみならず,in ovo実験に加えてin vitroの実験系の構築も可能となるのである.今後は,Hox遺伝子群をマーカーにin vitro実験系を活用し,体節中胚葉の部域化を引き起こす組織,因子を検索していきたい.

在鸟类和哺乳动物的胚胎发育中，衍生自各个物体的轴向骨骼注定要进行区域化，即仅在胸部肋骨？要了解这种机制，有必要首先阐明在中胚层发展过程中这种区域化发生的何时何地。到目前为止，我们一直在使用鸡鹌鹑嵌合胚作为指标进行实验。这对于观察形态本身而言至关重要，但是由于形态异常或多或少，它具有长时间的结果以及分析的难度。为了克服这一点，我们研究了以特异性方式表达的HOX基因的表达是否可以用作区域化的指标。从发育阶段的4到5阶段（发展性阶段8^+）从鸡胚胎的根部从鸡胚的根中切出计划的胸膜中的中胚层区域，而中矢状部分则分为两部分，另一部分分为两部分。在体外培养后，提取RNA。 RT-PCR检测到Hoxa4，A5，A6，A7，D10和D13的表达。随着发育阶段的发展，属病变属的发育命运从颈部SOM变为胸腔和腰部SOM，从头孢洛逊岛到尾骨。发育阶段后，还观察到HOX基因的表达是更尾侧表达HOX基因。此外，培养两天的RNA开始表达HOX基因，该基因比培养之前更尾声。这表明该属病变的中胚层区域被证明在形态发生中被区域化，在表达HOX基因的能力方面也被区域化。通过将这种分子标记作为指标，实验的持续时间缩短并预期更可重现。除了OVO实验外，还可以构建体外实验系统。将来，我们将使用HOX基因组作为标记，以搜索导致弹性中胚层区域化的组织和因素。