ゼブラフィッシュ初期胚における頭部領域の決定機構

中枢神経系の前後軸形成における周縁部中胚葉の役割昨年度以降我々は、オ-ガナイザー活性を持つ種々の組織をゼブラフィッシュ初期胚に移植して、誘導されてくる神経組織のパターンと誘導源の位置との関係を調べるている。そして、ゼブラフィッシュ胚における神経組織の前後軸形成は、胚盾(魚のオ-ガナイザー)や背側中胚葉からのシグナルとは別の組織からの後方化シグナルによって決まっていることを見いだした。本年度では、この後方化シグナルが胚盤周縁の中胚葉(lateral to ventral mesoderm)に由来することを細胞移植及びdominant negative FGF receptorの過剰発現による中胚葉形成阻害の実験で明らかにした。これらの実験結果を踏まえて、ゼブラフィッシュにおける神経誘導モデルを提案した。このモデルでは、神経系の前後軸形成は、オ-ガナイザーを含めた中軸中胚葉から分泌される一般的な神経誘導因子(Chordinなど)と、胚盤周縁の中胚葉(non-axial mesoderm)からの後方化シグナルの組み合せで起こっている。後方化シグナルは腹側も含めて存在し、隣接する外胚葉(epiblast)の神経誘導因子に対する応答能(competence)を変えるが神経誘導能はないと予想される。従って、同じ神経誘導因子に対して、胚盤周縁に近いepiblastでは後方化シグナルを受けているために、後方の神経マーカー(hoxa-1など)を発現し、後方化シグナルが発達しない動物極周囲のepiblastでは前方の神経マーカー(otx2など)を発現することになる。このモデルは、従来の中軸中胚葉を中心とした神経誘導モデルに修正を迫るものである。

中枢神経系の前後軸形成における周縁部中胚葉の役割昨年度以降我々は、オ-ガナイザー活性を持つ種々の組織をゼブラフィッシュ初期胚に移植して、誘導されてくる神経組織のパターンと誘導源の位置との関係を調べるている。そして、ゼブラフィッシュ胚における神経組織の前後軸形成は、胚盾(魚のオ-ガナイザー)や背側中胚葉からのシグナルとは別の組織からの後方化シグナルによって決まっていることを見いだした。本年度では、この後方化シグナルが胚盤周縁の中胚葉(lateral to ventral mesoderm)に由来することを細胞移植及びdominant negative FGF receptorの過剰発現による中胚葉形成阻害の実験で明らかにした。これらの実験結果を踏まえて、ゼブラフィッシュにおける神経誘導モデルを提案した。このモデルでは、神経系の前後軸形成は、オ-ガナイザーを含めた中軸中胚葉から分泌される一般的な神経誘導因子(Chordinなど)と、胚盤周縁の中胚葉(non-axial mesoderm)からの後方化シグナルの組み合せで起こっている。後方化シグナルは腹側も含めて存在し、隣接する外胚葉(epiblast)の神経誘導因子に対する応答能(competence)を変えるが神経誘導能はないと予想される。従って、同じ神経誘導因子に対して、胚盤周縁に近いepiblastでは後方化シグナルを受けているために、後方の神経マーカー(hoxa-1など)を発現し、後方化シグナルが発達しない動物極周囲のepiblastでは前方の神経マーカー(otx2など)を発現することになる。このモデルは、従来の中軸中胚葉を中心とした神経誘導モデルに修正を迫るものである。