神経管誘導と神経冠誘導の独立性に関する研究:各誘導因子の細胞・分子レベルでの解析

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脊椎動物胚の外胚葉は部域により三つの異なる分化系譜を辿る。即ち背方部は神経管をへて中枢神経系に、その周辺部は神経冠をへて末梢神経節や色素細胞に、腹方部を含む残りは表皮に分化する。このうち神経管への分化は背方中胚葉(背方外胚葉を裏打ちする)の誘導作用による事が知られているが、神経冠への分化についてはそれが単に神経管の誘導に附随的なものなのか、或は全く別の誘導機序によるのか明らかにされていなかった。本研究ではアフリカツメガエルの未分化初期胚細胞から出発する(細胞数5ー250)ミクロ培養系を用いて上記誘導性分化の細胞機序を定量的に解析すると共に、細胞間作用をになう物質の同定を目指し、以下の結果を得た。1.培養系中の中胚葉細胞の部域、細胞数を系統的に変化させて、外胚葉細胞に対する誘導作用を定量的に測定することにより(ツメガエル幼生の神経管由来神経細胞、神経冠由来色素細胞を各々特異的に認識する単クロ-ン抗体を利用する)、神経管、神経冠両系統の誘導は相対的に独立で前者は背方中胚葉の中央部の、又後者は背方中胚葉周緑部の細胞の外胚葉細胞に対する局所近接的な作用による。2.神経管誘導活性の最も高い背方中胚葉中央部の細胞をCa、Mgーfree溶液でよく洗い込み、表面成分の一部を除去すると、その誘導活性が容易に失われる。3.2.の結果から細胞外マトリックス成分、或はそれに結合することが知られている成長因子の関与を考え、既知物質の効果を検定したところ(外胚葉細胞のみからなる培養系に加える)、basic Fibroblast Growth Factorに神経管由来神経細胞を誘導する作用のあることが見出された。今後はbFGFが外胚葉細胞に作用して直接これを神経化するのか、或は外胚葉細胞の一部を背方中胚葉化しこれが残りの外胚葉細胞を神経化するのか等さらに解析を進めてゆきたい。