哺乳類の脳容積拡大を可能にした頭蓋底の形態進化過程の解明

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本研究は頭蓋底の形態進化を、哺乳類胚（マウス、カモノハシ、オポッサム等）及び爬虫類ー鳥類胚（ヤモリ、ニワトリ等）の発生から比較解剖学的に明らかにすることである。羊膜類の軟骨頭蓋前半部の発生過程における未解決の三つの問題について、1)爬虫類-鳥類では存在する耳前柱が哺乳類では消失することを、マウス胚の脳褶曲部位におけるSox9及びCola2の遺伝子発現が一過性であった結果から考察できると考えている。また同部位における他遺伝子の発現についてはまだ検討中である。2)哺乳類の梁軟骨の発生過程は、中間梁軟骨と一対の軟骨原基から形成されるニワトリの梁軟骨と同じであるかは、ニワトリ胚と同様、マウスの梁軟骨も1対の梁軟骨原基から形成され、その間が軟骨で埋まることをマウス13.5~15.5日胚の頭蓋軟骨染色から確認済みである。3)哺乳類以外では梁軟骨の内側は下垂体と内頸静脈が収まる領域であるが、哺乳類の下垂体直下に形成される軟骨(下垂体軟骨)はニワトリの極軟骨と相同か、あるいは新規形成物か、の問題についてはニワトリ胚の蛍光DiI標識細胞の移動実験と焼却実験から、ニワトリの極軟骨が鰓弓の上顎由来であることを確かめている。よって鰓弓上顎要素の神経堤細胞がDlx1で標識された遺伝子組み換えマウス (Dlx1-creERT2:R26R)のX-gal染色を行ったところ、ニワトリの極軟骨にほぼ相同な位置にDlx1の発現が一部に認められていた。しかし以前から染色に個体差があること、さらにDlx1の標識部位が予想外に吻側部位に確認できたことから、ニワトリと相同な部囲の特定を目指していたが、ミュータントマウスの繁殖が進まず十分な胎児数が獲得できなかった。従って、今後胎児を確保し実験を継続し検討する予定である。