ツメガエル胚動物半球における背腹軸決定と中胚葉分化の分子機構

非洲爪蟾胚胎动物半球背腹轴确定和中胚层分化的分子机制

• 批准号: 06780619
• 负责人: 木下 圭
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Nippon Medical School
• 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: 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/grant/KAKENHI-PROJECT-06780619/
• 关键词: アフリカツメガエル; 中胚葉誘導; アクチビン; 背腹軸; 8細胞期; 動物半球; リチウム; goosecoid

申請者はこれまでに8細胞期のツメガエル動物半球分離割球のアクチビン応答能に背腹の差があることを報告しており、この応答能の勾配が体軸の決定に関与していると考えている。これを形成する分子の実態は明らかでないが、昨年度の研究で、割球間の勾配は塩化リチウムによる背側化処理で変更しうる可塑的な現象であることがわかっていた。8細胞期分離割球を用いたアッセイは、通常のアニマルキャップアッセイでは不可能な、予定中胚葉領域の解析を行いうることに特徴がある。本年度は、分離割球をアクチビンと塩化リチウムで処理し、背腹の分子マーカー(筋actin,gsc,Xbra,Xwnt-8)の発現がどのように変化するかを調べた。第一の結果は、動物半球の割球をリチウムで処理しただけで背側(原口背唇部)のマーカーであるgscが著しく発現したことである。通常のアニマルキャップアッセイでは、gscはアクチビンによる誘導によって発現し、リチウムでは誘導されない。この結果は、予定中胚葉細胞においてgscが背側化に応答して発現することを示唆している。これが事実であるなら、従来中胚葉誘導作用によって発現するとされいたgscは、アクチビンのもつ背側化の作用によって引き起こすされていた可能性が考えられる。第二の結果は、動物半球の割球で分化する中胚葉の種類が、アクチビンの濃度のみならず処理の時期に応じて変化することである。MBT以前に処理すると背側中胚葉が、それ以降では腹側中胚葉が優先的に分化した。この実験では全く同じ細胞集団でのgsc,Xwnt-8,Xbraの発現量の変化が調べられ、単なる「応答能の喪失」では説明できない、MBT以前での積極的な背側化が示された。以上の結果は、胚においてアクチビンが初期の背側決定因子として機能しうること、及び背腹軸決定に誘導のタイミングが関与していることを示唆している。

申请人之前曾报道过，爪蟾半球形分离的卵裂球在8细胞阶段的激活素反应能力存在背腹差异，并且我认为这种反应能力梯度与确定身体轴有关。尽管形成这种结构的分子的实际状态尚不清楚，但去年的研究表明，卵裂球之间的梯度是一种可塑现象，可以通过氯化锂的背侧化处理来改变。使用 8 细胞阶段分离的卵裂球进行的测定的特点是能够分析假定的中胚层区域，这是正常动物帽测定所不可能的。今年，我们用激活素和氯化锂处理分离的卵裂球，并研究了背腹分子标记物（肌肉肌动蛋白、gsc、Xbra 和 Xwnt-8）的表达如何变化。第一个结果是，仅通过用锂处理动物半球的卵裂球，背侧（胚孔背唇）的标记物 gsc 就显着表达。在传统的动物帽测定中，gsc 在激活素而不是锂的诱导下表达。该结果表明 gsc 在假定的中胚层细胞中表达以响应背侧化。如果这是真的，那么之前被认为是通过中胚层诱导效应表达的 gsc 可能是由激活素的背侧化效应诱导的。第二个结果是，动物半球卵裂球中分化的中胚层类型的变化不仅取决于激活素的浓度，还取决于治疗的时间。在MBT之前处理时，背侧中胚层优先分化，之后腹侧中胚层优先分化。在本实验中，gsc、.的表达水平发生变化。这些结果表明，激活素可能作为胚胎中的早期背侧决定因素发挥作用，并且诱导的时间参与确定背腹轴。

项目成果

Kinoshita,Kei: "Effect of activin and Lithium on isolated Xenopus animal blastomeres and respouse alteration at the midblastula transition." Development. 121(印刷中). (1995)

Kinoshita, Kei：“激活素和锂对分离的非洲爪蟾动物卵裂球和中囊胚转变的休眠改变的影响”（1995 年出版）。

Kinoshita,Kei: "Onset of competence to respond to activin A in isolated eight-cell stage Xenopus animal blastomers." Development,Growth and Differentiation. 37(印刷中). (1995)

Kinoshita, Kei：“分离的八细胞阶段非洲爪蟾动物卵裂细胞对激活素 A 的反应能力”，《发育、生长和分化》（1995 年出版）。