Elucidation of mechanical stress response mechanism using imaging analysis of genetically modified zebrafish

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生体内ではメカニカルストレスが絶えず生じており、正常な器官の活動には欠かせない存在である。骨、心臓、血管はメカニカルストレスの影響を直接的に受ける器官の代表例であり、これらの器官形成メカニズムを調べることは、メカニカルストレス受容機構の解明につながる。近年、血管細胞と造血細胞の両方を調節する未知遺伝子として転写因子のnpas4lがゼブラフィッシュの研究により同定された。このnpas4l欠損ゼブラフィッシュ胚と野生型ゼブラフィッシュ胚を用いて同発生期における網羅的遺伝子発現解析を行ったところ、ある特定の遺伝子ファミリーの遺伝子発現レベルが顕著に向上する新しい細胞集団を見出した。npas4l遺伝子の機能をさらに詳細に調べるため、同じ小型魚類に属するメダカのnpas4l遺伝子を同定し、npas4l欠損メダカを作製した。このメダカ変異体の表現型はゼブラフィッシュの表現型に基本的な部分で類似している部分が多く、現在、骨関連遺伝子改変メダカ系統と掛け合わせてnpas4lの機能を解析する準備を続けている。さらに、ゼブラフィッシュとメダカのそれぞれの心臓における損傷の再生能の違いについて遺伝子発現レベルの解析を行っている。その結果、ある特定の遺伝子ファミリーの遺伝子発現レベルで違いが見られており、現在詳細な解析を検討している。ゼブラフィッシュとメダカの生物間の遺伝子発現レベルや細胞挙動の相違を調べ、造血・血管・骨の形成メカニズムの解明を目指す。