脊髄の発生：Secondary neurulationにおける間充織-上皮転換

脊椎動物の発生において、体の後方に形成される神経管は、Secondary neurulation（以下SN）とよばれるプロセスを経て形成される。本研究の目的は、どのようにして神経管の前駆体である間充織細胞が上皮化し、SNが進行するのかを明らかにすることであった。このために、申請者は独自に手法に改良を加えたライブイメージングなどの解析を行った。その結果、主に以下の２点について新規の知見を得た。(1) 本研究において申請者は、予定SN領域内の背側と腹側で神経管の形成機構が異なることを見出した。背側では、すでに形成されている上皮管構造の最後端に向かって、間充織細胞である尾芽細胞が次々に付加されつつ神経上皮になる（付加型上皮化）。一方で予定SN領域の腹側では、間充織細胞があちこちで不規則に上皮化をおこし、その結果出現した複数の間隙（ルーメン）が後に融合する（ランダム上皮化）。これまでは腹側タイプの上皮化のみが報告されていたが、今回の発見は、SN過程における神経細胞上皮化の理解に新たな視点を与えうるものと考えられる。(2) SNが進行する領域では、そのすぐ背側（直上）の尾部表皮外胚葉が前後方向に沿って著しく伸展することを見出した。またこの表皮外胚葉は基底側に細胞外基質（ECM）をもたないなど、他の表皮には認められない形質が備わっていた。この発見は、表皮組織の伸展においてECMがこれまで知られていなかった役割を担っている可能性を示しうるものである。

脊椎動物の発生において、体の後方に形成される神経管は、Secondary neurulation（以下SN）とよばれるプロセスを経て形成される。本研究の目的は、どのようにして神経管の前駆体である間充織細胞が上皮化し、SNが進行するのかを明らかにすることであった。このために、申請者は独自に手法に改良を加えたライブイメージングなどの解析を行った。その結果、主に以下の２点について新規の知見を得た。(1) 本研究において申請者は、予定SN領域内の背側と腹側で神経管の形成機構が異なることを見出した。背側では、すでに形成されている上皮管構造の最後端に向かって、間充織細胞である尾芽細胞が次々に付加されつつ神経上皮になる（付加型上皮化）。一方で予定SN領域の腹側では、間充織細胞があちこちで不規則に上皮化をおこし、その結果出現した複数の間隙（ルーメン）が後に融合する（ランダム上皮化）。これまでは腹側タイプの上皮化のみが報告されていたが、今回の発見は、SN過程における神経細胞上皮化の理解に新たな視点を与えうるものと考えられる。(2) SNが進行する領域では、そのすぐ背側（直上）の尾部表皮外胚葉が前後方向に沿って著しく伸展することを見出した。またこの表皮外胚葉は基底側に細胞外基質（ECM）をもたないなど、他の表皮には認められない形質が備わっていた。この発見は、表皮組織の伸展においてECMがこれまで知られていなかった役割を担っている可能性を示しうるものである。