脊椎動物の発生初期の脳における領域特異性決定機構の解明

阐明决定早期发育脊椎动物大脑区域特异性的机制

基本信息

批准号：
10171208
负责人：
嶋村健児
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10171208/
关键词：
神経発生パターン形成シグナル分子領域特異性神経上皮細胞

项目摘要

完成した脊椎動物の脳では、領域ごとに異なる形態的特徴と機能分担が見られる。本研究は、脳の部域特異的組織形成の基礎と考えられる神経上皮細胞上のパターン形成機構の解明を目的としている。これまでの研究により、FGF、SHH、BMP、WNTといった細胞外のシグナル分子が重要な働きをしていることが明らかになってきた。これらのシグナル分子は、神経板上や、隣接する非神経組織に局所的に発現し、その周囲の細胞に、転写制御因子をはじめとする特定の分子マーカーの発現を誘導する。我々は、このような誘導現象のうち、シグナル分子の領域特異的反応性について重点的に研究を行っている。このようなに、同じシグナル分子に対し、受け手の細胞によってその反応が異なるという現象は、神経組織にかぎらず、発生のさまざまな過程でよくみられる現象であるが、その分子的基盤についてはほとんどわかっていない。我々は、この問題を追求することで、初期神経板におけるパターン形成機構の理解を深めようと考えている。今年度は、Nkx2.1の前脳特異的発現機構の解析、神経板におけるFGF8に対する領域特異的反応性について研究を進めた。まず、このような課題の遂行に必要不可欠であると考えられる新しい実験手法を開発した。すなわち、ニワトリ胚の原腸胚を摘出してin vitroで培養し(New culture)、電気せん孔法によって遺伝子導入するという方法を開発した。in ovoでの遺伝子導入法はすでにいくつか確立されているが、神経板形成時の初期胚に適用できるものはなかったためである。結果として、非常に高率で初期神経板に遺伝子導入することに成功した。この方法を用い、これまでに領域特異的因子の異所性発現、恒常化活性型のシグナル分子受容体導入などを行った。これらの結果は、十分な検体数をとって有意性を慎重に吟味した後、論文にまとめる予定である。

在完整的脊椎动物大脑中，每个区域都可以看到不同的形态特征和功能划分。本研究旨在阐明神经上皮细胞的模式形成机制，这被认为是大脑中区域特异性组织形成的基础。迄今为止的研究表明，FGF、SHH、BMP 和 WNT 等细胞外信号分子发挥着重要作用。这些信号分子在神经板和邻近的非神经组织中局部表达，并诱导周围细胞中特定分子标记的表达，包括转录调节因子。在这些诱导现象中，我们关注信号分子的区域特异性反应性。不同的受体细胞对同一信号分子产生不同反应的现象不仅在神经组织中而且在各种发育过程中都经常观察到，但这种现象的分子基础很大程度上是未知的。通过探究这个问题，我们希望加深对早期神经板模式形成机制的理解。今年，我们进行了分析Nkx2.1前脑特异性表达机制和神经板中FGF8区域特异性反应的研究。首先，我们开发了一种新的实验方法，该方法被认为对于完成此类任务至关重要。具体来说，我们开发了一种方法，其中去除鸡胚的原肠胚，在体外培养（新培养物），并使用电穿孔导入基因。尽管已经建立了几种卵内基因转移方法，但没有一种方法适用于神经板形成过程中的早期胚胎。结果，我们能够以极高的速度成功地将基因引入早期神经板。使用这种方法，我们迄今为止已经进行了区域特异性因子的异位表达和稳态活性信号分子受体的引入。我们计划在收集足够数量的样本并仔细检查其意义后，在一篇论文中总结这些结果。