「上皮包み込み運動」を駆動する細胞・分子機構の解明、および下顎発生時の機能的役割

阐明驱动“上皮包裹运动”的细胞和分子机制及其在下颌发育过程中的功能作用

• 批准号: 22K15132
• 负责人: 細田 和孝
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15132/
• 关键词: 下顎形態形成; 上皮組織動態; 間葉組織動態; アクトミオシン; ゼブラフィッシュ; 形態形成; 顎発生過程; 上皮間葉間相互作用

動物の器官は上皮シートが内部組織を覆うといった構造を基本としており、本研究課題では器官形態形成過程における上皮組織動態の役割をゼブラフィッシュ胚の解析を通じて明らかにすることを目的とする。顎は神経堤細胞で主要に構成される第1咽頭弓を由来に形成され、特に下顎領域は上皮組織である口腔外胚葉に覆われる形で構成されている。顎発生過程では神経堤細胞の細胞集団が正中線方向に異方的な組織変形を示し、それに同調して口腔外胚葉が下顎領域を包み込む特徴的な組織動態を示す。本研究課題では、(1)組織動態を駆動するための細胞動態・分子機構の解明を目指し、(2)また機能阻害により口腔外胚葉の組織動態の応答、および下顎の応答を調べて上皮組織動態が内部組織の変形に対して持つ役割を明らかにすることを目指す。研究課題の(1)について、細胞分裂阻害下における4D計測結果を基にした組織動態解析により、上皮組織動態について細胞分裂の寄与が低いことが示唆された。一方で、細胞核及び細胞膜を蛍光標識した胚の4D計測結果を基盤とした隣接細胞の解析により、上皮組織変形時の細胞再配列の検出に成功した。また、研究課題(2)について、熱刺激に応じてミオシン活性を阻害する因子を発現するtransgenic個体及びIR-LEGOシステムを用いた局所的な熱誘導を組み合わせた組織特異的な遺伝子発現誘導操作によって、上皮組織の形態異常と間葉組織の伸長阻害が起こり、上皮組織のアクトミオシン活性依存的な組織動態が間葉(内部)組織の変形に必要であることが示唆された。

The structure of epithelium in animal organs is basic. The purpose of this study is to analyze the dynamics of epithelium in the process of organ morphology. The main components of the mandibular nervous system are the formation of the first pharyngeal arch and the formation of the oral ectodermal covering in the mandibular region. During the development of the jaw, the cell population of the nervous system was shown to have different tissue shapes in the direction of the median line, and the tissue dynamics of the oral ectoblast and the mandibular region were shown to have different tissue characteristics. This research topic includes: (1) tissue dynamics, cellular dynamics, molecular mechanism interpretation,(2) functional inhibition, tissue dynamics, oral ectodermal response, mandibular response, epithelial tissue dynamics, internal tissue morphology, and molecular mechanism interpretation. Research topic (1): Cell division inhibition, 4D measurement results, tissue dynamics analysis, epithelial tissue dynamics, cell division inhibition, and low level. The 4D measurement results of the embryo were successfully identified by light from the nucleus and membrane of the embryo, and the analysis of adjacent cells and epithelial tissue was successful. Research topic (2): Thermal stimulation, inhibition factors for the development of transgenic individuals and IR-LEGO systems, thermal induction, tissue specific induction of transgenic genes, morphological abnormalities of epithelial tissues, and inhibition factors for the development of mesenchymal tissue elongation Epithelial tissue activity depends on tissue dynamics and mesenchymal (internal) tissue morphology.