適切な相対配置を実現する器官間の協調的な制御機構の解明 - 顔発生過程をモデルに

本年度では、ゼブラフィッシュの顔発生過程における顎形態形成に着目し解析を進めた。前年度では顎原基である第１咽頭弓の組織動態について、単一細胞分解能での4D計測を基盤とした細胞集団の運動解析によって、領域に対応した細胞運動の異方的な変形を明らかにし、また下顎の上皮組織の詳細な動態解析によって、下顎形態形成に影響を及ぼしうる特徴的な上皮組織動態を同定するに至った。本年度ではまず上皮組織動態を駆動する細胞動態を同定するために、細胞膜と核を蛍光検出したゼブラフィッシュ胚を用いて単一細胞分解能のライブイメージングを行った。得られた結果を用いて、細胞追跡および隣接関係の変化の検出を行うことで、上皮組織が組織変形において細胞の再配列を起こしていることを確認した。さらに、上皮組織動態が与える下顎領域の変形に対する影響を明らかにするため、熱刺激に応答して再配列等の細胞動態を阻害できる因子の発現が誘導されるトランスジェニックラインの樹立を進めた。樹立したトランスジェニックラインを用いて、IR-LEGOにより局所的な熱刺激を与えて上皮組織特異的に細胞動態阻害を行うと、上皮組織の変形が阻害され、かつ下顎領域の伸長が阻害された。これらの結果より、上皮組織の細胞の再配列により駆動された上皮組織の変形が、下顎領域の異方的な伸長に寄与していることが示唆され、これは顔発生過程における新たな器官間制御機構を示すものである。

本年度では、ゼブラフィッシュの顔発生過程における顎形態形成に着目し解析を進めた。前年度では顎原基である第１咽頭弓の組織動態について、単一細胞分解能での4D計測を基盤とした細胞集団の運動解析によって、領域に対応した細胞運動の異方的な変形を明らかにし、また下顎の上皮組織の詳細な動態解析によって、下顎形態形成に影響を及ぼしうる特徴的な上皮組織動態を同定するに至った。本年度ではまず上皮組織動態を駆動する細胞動態を同定するために、細胞膜と核を蛍光検出したゼブラフィッシュ胚を用いて単一細胞分解能のライブイメージングを行った。得られた結果を用いて、細胞追跡および隣接関係の変化の検出を行うことで、上皮組織が組織変形において細胞の再配列を起こしていることを確認した。さらに、上皮組織動態が与える下顎領域の変形に対する影響を明らかにするため、熱刺激に応答して再配列等の細胞動態を阻害できる因子の発現が誘導されるトランスジェニックラインの樹立を進めた。樹立したトランスジェニックラインを用いて、IR-LEGOにより局所的な熱刺激を与えて上皮組織特異的に細胞動態阻害を行うと、上皮組織の変形が阻害され、かつ下顎領域の伸長が阻害された。これらの結果より、上皮組織の細胞の再配列により駆動された上皮組織の変形が、下顎領域の異方的な伸長に寄与していることが示唆され、これは顔発生過程における新たな器官間制御機構を示すものである。