再生開始シグナルの同定をめざしたミュータントのパイロットスクリーニング

突变体的预筛选以确定再生起始信号

基本信息

批准号：
14654149
负责人：
川上厚志
金额：
$ 2.18万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

無脊椎動物では再生は普遍的な生存戦略であるが、脊椎動物においては魚類や有尾両生類以外では限られた再生能力しか持たない。これまでの再生研究は細胞の脱分化・再分化を伴ういわゆるエピモルフィック再生に主に注目されてきたが、細胞分化する前の幼若な時期でも修復が起こることから、再生には細胞分化が前提となる必然があるか疑問である。この疑問に明確に答えるため、第一にゼブラフィッシュの幼若なひれ原基の修復過程を引き続いて解析した。受精2日後のゼブラフィッシュのひれ原基は上皮と間充織だけからなるシンプルな構造をもち、これらは切断後3日で完全なサイズを回復し正常な成長へと復帰する。この修復過程では、傷上皮と再生芽の形成を示唆するデータが得られていたが、さらに、傷害によって誘導される細胞分裂が失った部分の細胞を供給することがわかった。これらの再生芽と考えられる細胞は、ひれ部位の正常な成長に関わっている細胞分裂とは明らかに異なっていた。従って、未分化な細胞から成る幼若な組織においても成体と類似の機構によって再生が行われていること、それは正常な成長の繰り返しではないことが示された。また、成体の再生に関与することが示唆されているFGFシグナルが、幼生でも再生特異的に働いていることがわかった。以上から、再生では細胞の分化段階や発生ステージよりはむしろ細胞増殖の誘導調節シグナルが第一に重要な役割を果たしていると考えられる。さらに、昨年度から進めてきた幼生再生の系を使った変異体スクリーニングは、それぞれの半数体での候補から2倍体個体の作製とスクリーニングを進めた。その結果、7系統について2倍体での表現型を観察でき、それぞれについて系統の確立と表現型の再現性確認を進めている。現在までに4つの系統についてメンデル遺伝に従った劣勢表現型が確認できている。

再生是无脊椎动物的普遍生存策略，但是在脊椎动物（鱼和尾两栖动物以外），它们的再生能力有限。先前的再生研究主要集中于所谓的胚态再生，该再生涉及细胞去分化和重新分化，但是即使在细胞分化之前的少年时期进行修复，也要质疑细胞分化是否不可避免。为了清楚地回答这个问题，首先，随后分析了斑马鱼中的少年鳍基本的修复过程。受精后两天，斑马鱼的鳍原始结构仅由上皮和间质组成，该结构恢复了完整的大小并在切割后三天恢复正常生长。该修复过程提供了表明形成伤口上皮和再生芽的数据，但进一步发现它在损伤诱导的细胞分裂的地区提供了细胞。这些被认为是再生芽的细胞与鳍位点正常生长的细胞分裂明显不同。因此，结果表明，通过与成年人相似的机制，由未分化的细胞组成的少年组织发生再生，这不是正常生长的重复。还发现，已经建议参与成人再生的FGF信号在幼虫中也具有再生活性。从以上，可以认为细胞增殖的诱导调节信号在再生中起主要重要作用，而不是细胞分化或发育阶段。此外，为了使用自去年以来一直在进行的幼虫再生系统进行突变筛选，我们继续创建和筛选每个单倍体中候选人的二倍体个体。结果，我们能够观察七种菌株的二倍体表型，并且我们正在建立应变并确认每个菌株的表型的可重复性。迄今为止，已确认有四种菌株在孟德尔遗传后具有较低的表型。