TGF-βファミリー分子とその中和分子による網膜視蓋投射制御機構の解明

TGF-β家族分子及其中和分子对视网膜顶盖投射控制机制的阐明

基本信息

批准号：
16015321
负责人：
作田拓
金额：
$ 2.56万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16015321/
关键词：
網膜視蓋投射アンタゴニスト Ventroptin BMP-2 BMP-4

项目摘要

BMP中和分子Ventroptinは発生初期網膜においてBMP-4の、発生後期においてはBMP-2の活性を調節することにより背腹・前後両軸方向における網膜視蓋投射を制御する。発生後期の網膜視蓋投射制御機構を解析するためRNAiを用いた特異的遺伝子発現抑制系や薬剤による時期特異的発現誘導系を開発し、BMP-2の発現レベルを変化させ、その影響を検討した。BMP-2やVetroptinの下流では多くの領域特異的分子が存在し、これらはBMP-2やVentroptinと同様に二重勾配分子であると予想される。そこで、まず既知の領域特異的分子のE8網膜における発現パターンを見直したところ、Tbx5、cVax、ephrin-B1、ephrin-A2、EphB2等が新たに二重勾配を持って発現していることが判明した。BMP-2の発現を抑制すると、これらの二重勾配分子のうちTbx5、ephrin-B1といった背後側で多く発現する分子の発現が減少し、cVax、ephrin-A2、EphB2といった腹前側で多く発現する分子の発現は増加した。これに対してCBF-1、CBF-2、GH6、SOHo-1、ephrin-A5、EphA3の発現パターンには変化が見られなかった。発生後期にBMP-2を異所的に発現させた場合では、BMP-2の発現抑制の場合とは逆に背後側分子の発現が増加し、腹前側分子の発現が減少した。また、このときもCBF-1等の発現には影響は見られなかった。移植実験から背腹軸方向における網膜内の領域特異性はstage 13/14頃までに決定し、その後不可逆であるとされていたが、以上の結果はstage 13/14以降も網膜内の細胞は可塑性を有しており、BMP-2が背腹軸方向における領域特異性の維持に不可欠であることを示している。さらにBMP-2は二重勾配分子であり、この制御下に多数の二重勾配が存在していることから、BMP-2は背腹軸を単に維持するばかりではなく背腹軸の方向を制御することにより前後軸方向における領域特異性をも支配しているものと考えられる。

BMP中和分子腹膜蛋白通过在早期发育阶段调节BMP-4的活性来调节背室和前后轴向方向的视网膜气管投影。为了分析晚期发育过程中视网膜结构控制的机制，开发了使用RNAi的特定基因表达抑制系统，并开发了使用药物的时序特异性诱导剂，并改变了BMP-2的表达水平，并研究了这种效果。许多区域特异性分子存在于BMP-2和Vetroptin的下游，这些分子预计将是双向分子，类似于BMP-2和腹膜内分子。因此，当我们首次回顾E8视网膜中已知区域特异性分子的表达模式时，我们发现TBX5，CVAX，Ephrin-B1，Ephrin-A2，Ephb2等以双重梯度新表达。 BMP-2表达的抑制降低了这些双向分子中背部后面更表达的分子的表达，例如TBX5和Ephrin-B1，并增加了在前腹侧更表达的分子的表达，例如CVAX，Ephrin-A2和Ephb2。相反，在CBF-1，CBF-2，GH6，SOHO-1，Ephrin-A5和Epha3的表达模式中未观察到任何变化。在发育后期异位表达BMP-2的情况下，后分子的表达增加，前腹侧分子的表达降低，而不是抑制BMP-2表达。此外，目前也没有观察到对CBF-1等表达的影响。植入实验表明，背腹轴中视网膜内的区域特异性由第13/14阶段确定，随后是不可逆的。但是，以上结果表明，即使在第13/14阶段之后，视网膜内的细胞也是塑性的，并且BMP-2对于维持背腹轴的区域特异性至关重要。此外，BMP-2是一种双向分子，并且由于该对照下有许多双向梯度，因此人们认为BMP-2不仅维持背腹轴，而且还控制着前腹轴方向上的区域特异性，通过控制背轴的方向。