What developmental mechanisms make the robust correlations of the anatomical structures and embryonic primordia?

点击翻译按钮获取中文摘要

脊椎動物の頭部は複数の顔面原基から構成されており、それらの組合せ方によって骨格や神経など、多くの解剖学的構造の位置関係が決定づけられる。これは古くから教科書的に知られる知識ではあるものの、では実際にどの構造が対応しどのような条件で破綻するか、それらが動物間の様々な顔の差異をどう形作るかといった検証はほぼ無い。この現象を知ることは、複雑な解剖学的構造を伴う我々の形態を法則的に理解する上での必須な知見となるだろう。当該年度は、遺伝子改変マウス（Dlx1-CreERT2マウス）を主に用いた顔面原基の系譜追跡実験を含めた論文発表をおこなった。この論文ではマウスの上あごの中で唯一上顎突起を標識しても標識細胞が分布しない領域、「一次口蓋領域」に着目した。この領域は上あごにありながら鼻口蓋神経の支配を受ける唯一の領域であり、上顎神経の支配を受ける他の上顎突起由来領域とは明らかに独立した構造を持っている。つまり発生の由来と末梢神経の分布とが奇妙なほど一致しているのである。本論文では、この領域特異的な骨格要素である切歯骨の口蓋突起もまた他の骨格要素とは異なる発生学的/進化的由来をもつことを考察した。さらに、昨年度計画したとおり、加速器SPring-8をもちいた超解像度マイクロCTスキャンを用いてワニの後期胚の撮影を行い、一見他の動物と大きく異なる上あごの構造の発生を観察するために三次元構築を継続中である。また、マウス胚を用いた空間トランスクリプトームも共同研究として継続しており、顔面形成の背景にある分子的メカニズムの網羅的探索を試みている。他に当該年度は、これまで得られたマウス頭部の三次元像を応用して共同研究によりコウモリの頭部の解剖学論文を発表したほか、本研究課題の目標の先にある頭部の最も劇的な変遷、つまり顎の進化の解明を見据え、顎を持たない脊椎動物であるヌタウナギの解剖学論文も発表した。