四肢パターン形成におけるShh-Wnt-BMPの相互関係

Shh-Wnt-BMP 在肢体模式中的相互作用

• 批准号: 09275229
• 负责人: 濃野 勉
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kawasaki Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09275229/
• 关键词: 四肢発生; パターン形成; 骨形成因子(BMP); BMPレセプター; Sonic hedgehog; Wntファミリー; FGF-4; レトロウイルスベクター

四肢パターン形成の分子メカニズムを理解するために、ニワトリ肢芽を用いて以下の点を調べた。1.Sonic hedgehog(Shh)によるBMPに対する効果:Shh-N遺伝子を肢芽前部で異所的に発現し、重複肢が形成される過程では、BMP-2、BMP-7の発現は処理後6時間でShh-N産生細胞の周囲で誘導される。この効果はPatchedの場合と同様、12〜24時間後に顕著となり、48時間以降も持続する。一方、Shh-Nタンパク質で処理した場合にも重複肢が形成されるが、この場合にはBMP-2の発現は18〜20時間後にビーズから離れた先端部で誘導され、42時間後には検出できなくなる。この時、AERでのFGF-4の発現はShh-Nタンパク質により前部側で誘導されてくる。これらの結果はShhによる前後のパターンの誘導がBMP-2を介して進行することを示唆するが、BMP-2の作用は間接的であり、前後の位置価はShh-Nによって誘導される因子によって二次的に決定されると推測される。2.BMPファミリーの役割:ステージ22〜23の肢芽間充織細胞を用いて、内在性BMPによる軟骨分化に対するキナーゼドメイン欠失型のBMPレセプターの効果を調べると、BRK-1(ALK-3)およびALK-2に比べてBRK-2(ALK-6)で最も著明な抑制が見られた。一方、欠損型のII型レセプター(BRK-3)では軟骨細胞の成熟が顕著に抑制された。これらの結果から、四肢の軟骨形成に関与するBMPシグナルには主にBRK-2+BRK-3のレセプター系が関係していると考えられる。3.Wntファミリーの関与:肢芽で発現するWntファミリーのうち、Wnt-5aをRCASで肢芽全体で強制発現すると、主に前腕の尺骨、橈骨の短縮、異形成が起こる。このとき、HoxA、HoxD、Msxなどの発現には変化が見られない。Wnt-5aの発現はステージ14以降で予定肢芽領域での発現が認められるが、ステージ20〜22では先端部の後部側でより強く発現している。AERを除去すると12時間で先端部前側での発現は消失するが、後側での発現は維持される。このことは、Wnt-5aの発現がAERとZPAの両方に由来する因子によって調節されていることを示唆する。

The limbs formed by the molecule メカニズムをunderstand the するために, and the ニワトリlimb budを use the いて following のDOT を Adjust the べた. 1.Sonic Hedgehog (Shh) BMP に対する Effect: Shh-N left 伝子 を limb bud front part of the に発appear に発 appear し, duplicate limb The process of formation and production of BMP-2 and BMP-7 is shown in Figure 6. Shh-N-producing cells can be induced in the cells 6 hours after treatment. The effect is the same as the Patched occasion, the effect is the same after 12 to 24 hours, and the effect is the same after 48 hours. One side, Shh-N タンパクquality processing したoccasion にもDuplicate limb がform されるが、このoccasion にはBMP-2のThe にビーズかられたtip part is induced され after 18 to 20 hours, and the には検出できなくなる is released after 42 hours.この时, AERでのFGF-4の発appearsはShh-Nタンパク性によりfront sideでinducingされてくる.これらのRESULTS はShhによるbefore and after のパターンのinducing がBMP-2 を Introduction して progress することをshow 唆するが、BMP-2のThe effect is indirect, the position before and after is Shh-N, the induction factor is the second factor, the second decision is the speculation. 2.BMP フファミリーの抮抮尪: ステージ22~23のlimb bud interstitial cells are usedいて、Intrinsic BMP chondrogenic differentiation に対するキナーゼドメイン无码のB The effect of MP is adjusted, and the effect of BRK-1 (ALK-3) and ALK-2 is better than that of BRK-2 (ALK-6). On the one hand, the defective type II breast cancer (BRK-3) inhibits the maturation of chondrocytes and inhibits them.これらの Results から、limb cartilage formation にSeki and するBMP シグナルには主にBRK-2+BRK-3のレセプター行がrelationsしていると卡えられる. 3.Wntファミリーのrelated: limb budで発appearするWntファミリーのうち、Wnt-5aをRCAS results in the forced appearance of all limb buds, shortening of the ulna and radius of the forearm, and the formation of abnormalities.このとき、HoxA、HoxD、Msxなどの発成には変化が见られない. Wnt-5a is a predetermined limb bud field that has been identified since 14 years old.れるが、ステージ20~22ではThe tip and the rear side are strong and strong. AER eliminates the problem of 12-hour removal of the tip of the front side, the appearance and disappearance of the front side, and the maintenance of the rear side.このことは, Wnt-5a の発appear がAER とZPA の両方に origin する factor によって regulation され ていることを Show 唆する.

项目成果

Nohno, T., et al.: "Differential expression of the two closely related LIM-class homeobox genes LH-2A and LH-2B during limb development." Biochemical and Biophysical Research Communications. 238(2). 506-511 (1997)

Nohno, T. 等人：“两个密切相关的 LIM 类同源盒基因 LH-2A 和 LH-2B 在肢体发育过程中的差异表达。”

Ohuchi, H., et al.: "The mesenchymal factor, FGF10, initiates and maintains the outgrowth of the chick limb thrugh interaction with FGF8, an apical ectodermal factor." Development. 124(11). 2235-2244 (1997)

Ohuchi, H. 等人：“间充质因子 FGF10 通过与顶端外胚层因子 FGF8 的相互作用启动并维持雏鸡肢体的生长。”

Ohuchi, H., et al.: "A chick wingless mutaion causes abnormality in maintenance of Fgf8 expression in the wing apical ridge, resulting in loss of the dorsoventral poundary." Mechanisms of Development. 62(1). 3-13 (1997)

Ohuchi, H. 等人：“小鸡无翅突变会导致翅尖脊中 Fgf8 表达的维持异常，导致背腹庞的丧失。”

Ishikawa, T., et al.: "Expression of the JNK2-alpha1 gene in the developing chick brain." Biochemical and Biophysical Research Communications. 234(2). 489-492 (1997)

Ishikawa, T. 等人：“JNK2-alpha1 基因在发育中的小鸡大脑中的表达。”

Sasaki, T., et al.: "Changes in glomerular epithelial cells induced by FGF2 and FGF2 neutralizing antibody in puromycin aminonucleoside nephropathy." Kidney International. 51(1). 301-309 (1997)

Sasaki, T. 等人：“嘌呤霉素氨基核苷肾病中 FGF2 和 FGF2 中和抗体诱导的肾小球上皮细胞的变化。”