脊索動物の内柱形成機構から紐解く甲状腺進化の分子基盤

脊索动物内柱形成机制揭示甲状腺进化的分子基础

• 批准号: 20K07221
• 负责人: 小笠原 道生
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K07221/
• 关键词: 甲状腺; 内柱; 遺伝子発現; 発現制御; 進化; ホヤ; 消化管; 粘液; 分泌; 脊索動物; 進化発生

甲状腺の起源と進化の分子的理解を深めるため、下等脊索動物ホヤの内柱で発現する甲状腺転写因子（Nkx2-1, FoxE）に着目し、その遺伝子発現制御メカニズムの解明に取り組んだ。本年度はまず、国際誌Cell and Tissue Researchに投稿し修正指摘を受けていたカタユウレイボヤ内柱の論文に関する追加実験を行い、修正投稿を行った。その結果、論文は受理されるとともに、本研究において示したNkx2-1とFoxEのノックアウト表現型の写真が、雑誌の表紙を飾るに至った（Cell and Tissue Research, 2022, 390:189-205）。また、この論文内容を、ホヤNBRPのオンラインセミナーで紹介した。一方、近年公開されたカタユウレイボヤ組織/器官RNAseqのデータ（松原ら, 2021, PLOS ONE）を独自に解析すると、甲状腺/内柱関連遺伝子Nkx2-1が消化管領域の一部でも発現していることがわかったため、咽頭形質である甲状腺/内柱の理解には、消化管全体の領域性・機能配置を含めた俯瞰的理解が有用であると考えた。そこで、消化管における吸収・飲作用・食作用・免疫関連遺伝子群の発現をin situハイブリダイゼーション法を用いてプロファイリングし、その知見を日本動物学会 第93回早稲田大会で発表した。その上で、カタユウレイボヤ消化管の吸収系遺伝子群の機能領域的配置に関する論文１報と、消化管の前後軸に沿った機能領域形成の可塑性に関する短報１報を、それぞれCell and Tissue Research誌に投稿した。また、カタユウレイボヤ内柱論文の研究過程で明らかになってきたTPOの内柱以外での発現に関しても、内柱/甲状腺以外のTPO機能が変態期の間充織細胞にあることを、日本動物学会 第93回早稲田大会で発表した。

The molecular understanding of thyroid origin and evolution is profound, and the development of thyroid writing factor (Nkx2 -1, FoxE) in lower chordates is important. This year, the International Journal Cell and Tissue Research submitted articles, corrected articles, received comments, added comments, corrected articles, and submitted articles. The results of this study are shown in Nkx2 -1 and FoxE phenotype (Cell and Tissue Research, 2022, 390:189-205). The content of this paper is described in detail below. In recent years, it has been disclosed that the tissue/organ RNAq has been analyzed independently, and the thyroid/inner column related gene Nkx2 -1 has been developed as a part of the digestive tract domain. The development of immune related gene groups in the digestive tract and digestive tract was reported at the 93rd Annual Meeting of the Zoological Society of Japan In this paper, the relationship between functional domain allocation of digestive tract absorption system gene subgroup and plasticity of digestive tract anteroposterior axis along functional domain formation is discussed. The development of TPO outside the inner column and TPO function outside the inner column/thyroid gland and mesenchymal cells in the transitional period were presented at the 93rd National Congress of Zoological Society of Japan.

项目成果

カタユウレイボヤの咽頭・消化管形成期におけるPax2/5/8a, Pax2/5/8bの発現動態

海鞘咽部和胃肠道形成过程中 Pax2/5/8a 和 Pax2/5/8b 的表达动态

• 发表时间: 2021
• 作者: Takashi Yoshikado;Yasunori Aoki;Tatsuki Mochizuki;Koji Chiba;Hiroyuki Kusuhara;and Yuichi Sugiyama;山岸雅幸，小笠原道生
• 通讯作者: 山岸雅幸，小笠原道生

原索動物の内柱におけるvWF様遺伝子群の収斂的発現

原索动物内膜中 vWF 样基因的趋同表达

• 发表时间: 2021
• 作者: 板山紘典;山岸雅幸;小沼健;笹倉靖徳;小笠原道生
• 通讯作者: 小笠原道生

Nkx2-1 and FoxE regionalize glandular (mucus-producing) and thyroid-equivalent traits in the endostyle of the chordate Oikopleura dioica.

Nkx2-1 和 FoxE 在脊索动物 Oikopleura dioica 的内样式中区域化腺体（产生粘液）和甲状腺等效特征。

• DOI: 10.1016/j.ydbio.2021.05.021
• 发表时间: 2021
• 期刊: Developmental Biology.
• 作者: Onuma TA*;Nakanishi R;Sasakura Y and Ogasawara M*
• 通讯作者: Sasakura Y and Ogasawara M*

カタユウレイボヤ消化管における飲作用/食作用関連遺伝子群の領域的発現

海鞘胃肠道中胞饮/吞噬相关基因的区域表达

• 发表时间: 2022
• 作者: 井口凜;関口俊男,笹倉靖徳;小笠原道生
• 通讯作者: 小笠原道生

オタマボヤ内柱における分泌関連および甲状腺関連形質の領域化

Otamaboya 内柱中分泌相关和甲状腺相关性状的区域化

• 发表时间: 2021
• 作者: 小沼健;中西梨奈;笹倉靖徳;小笠原道生
• 通讯作者: 小笠原道生