ゼブラフィッシュのミュータント解折によるセロトニン神経発生機構の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

摂食、睡眠など脳のセロトニン(5HT)神経機能の重要性についてはよく知られているが、その発生・分化・維持機構についての知見は不足している。本年度は、中枢5HT神経の発生機構について検討するため、既に発表されているが殆どその性状が知られいていない2種のゼブラフィッシュ(ゼブラ)ミュータントを中心として解析を加えた。1)12年度の本補助金によって我々が新規にクローニングした5HTの律速合成酵素であるトリプトファン水酸化酵素(zfTPHa)のIn situハイブリダイゼーションを用いたスクリーニングの結果、脊索や神経底板の一部に欠損を示すミュータント(仮名U111)の脳幹縫線核領域の5HT神経の欠損を発見した。U111はIslet-1やgata3など他の脳幹神経マーカーを欠損していたことから、5HT神経の特異的ミュータントではない。2)SSLPマーカーを用いて、U111がwinged helix型転写因子の1つ(仮名wh1)に点突然変異を持つことを見いだした。3)U111は神経底板と中脳の一部のwh1の発現低下を示した。Nodal関連遺伝子2の機能欠損ミュータントであるone-eyed pinheadのwh1の発現が消失していたことから、wh1はnodal関連遺伝子の下流にあるものと思われる。またU111は後期発生過程において、神経底板のsonic hedgehogとtiggy-winkle hedgehogの発現減弱を示した。これはヘッジホッグシグナル因子であるsmoothened欠損ミュータントであるslow muscle omittedと類似していた。4)既に一部の知覚神経欠損を示すとして報告されているミュータント(仮名U112)は視床下部にみられる3つの5HT神経をいずれも完全に欠損していた。またU112は5HT抗体染色、のmRNA発現レベルとも脳幹縫線核領域の5HT神経の顕著な変形を示し、中脳後脳境界領域にまとわりつくように発現していた。この変形はNkx2.2発現の変形と一致していた。これらの成績はnodal関連遺伝子の下流でwh1が神経底板のヘッジホッグシグナルの発現を介在し、その結果として縫線核5HT神経発生に関与することを示唆する。現在この機序をさらに検討中である。