ゼブラフィッシュ初期胚における中枢神経系の前後軸成立機構の解析

早期斑马鱼胚胎中枢神经系统前后轴建立机制分析

• 批准号: 10171211
• 负责人: 武田 洋幸
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10171211/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; 神経誘導; 前後軸; FGF; BMP; Wnt

神経組織の前後軸形成に関与すると思われる外胚葉の反応能の差(differential competence)は、腹側も含めた胚盤周縁の中胚葉から分泌される後方化因子が関与している(Koshida et al.,1998)。今年度、我々は胚盤周縁部で胞胚期から発現するzebrafish wnt8に注目し、後方化因子として機能し得るかどうかを過剰発現等の手法で解析した。さらに、本年度の研究の過程で、後方神経領域でBMP signalとFGF signalとの拮抗していることが明らかになった。(1) 神経組織の前後軸形成におけるWnt8の役割我々が想定する後方化因子は、過剰発現した場合、前方神経マーカーの発現を抑制して後方神経マーカーの発現を誘導し、そのシグナル経路を阻害した場合は、過剰発現と逆の結果となることが必須の条件である。そこで、Wnt8のRNAの受精卵への顕微注入による過剰発現の神経前後軸への影響を調べた。その結果、過剰発現させると前方神経のマーカーであるotx2の発現の減少と後方神経マーカーであるhoxa-1の発現上昇を誘導することが判明した。しかし、Wnt8過剰発現胚でのhoxa-1の発現は、発現領域が拡大しているものの頭部まで及んでいなかった。また、Wnt8のdominant-negative formの過剰発現も頭部領域の明らかな拡大が見られなかった。以上の結果より、wntシグナルは神経組織の前後軸形成に関与しているものの、胚盤周縁部で発現するWnt8が濃度勾配を形成して前後軸形成に直接関与する可能性は低いと結論された。(2) 後方神経領域におけるBMPとFGFの桔抗関係最近我々は、constitutive active型BMP受容体の過剰発現した胚で、後方神経誘導が阻害されないこと、constitutive active型BMP受容体とdominant negative型FGF受容体を共発現させた場合にはじめて後方神経の発生が阻害されることを観察した。以上の結果はゼブラフィッシュ神経誘導(BMPシグナルの阻害)には2つの経路が存在することを示している。一つは、オーガナイザー因子で細胞外でBMPと結合する。もう一つは、後方神経誘導に関与する胚盤周縁からのFGFで、標的細胞内でBMPシグナルと拮抗する。

God 経 organization form between front axle and の に masato and す る と think わ れ る embryonic leaf の can reverse 応 の difference (differential competence) は, ventral も め た blastoderm week try の mesoderm か ら secretion さ れ る rear change factor が masato and し て い る (Koshida et al., 1998). This year, I 々 は で cell embryonic stage blastoderm week try department か ら 発 now す る zebrafish wnt8 に attention し, rear factor と し て function し must る か ど う か を through turning 発 is の technique such as analytical し で た. さ ら に, this year's の で の process, rear god 経 field で BMP signal と FGF signal と の antagonism against し て い る こ と が Ming ら か に な っ た. (1) God 経 organization form between front axle and の に お け る Wnt8 の service cut my 々 が scenarios す る rear factor は, a turning 発 now し た occasions, in front of the god 経 マ ー カ ー の 発 now を inhibit し て rear god 経 マ ー カ ー の 発 を induced し, そ の シ グ ナ ル を 経 road resistance against し は た occasions, turning 発 now と inverse の results と な る こ と が must の terms で あ る. Youdaoplaceholder0 で で, Wnt8 <s:1> RNA <s:1> fertilized egg へ 顕 microinjection による excessive occurrence of the anterior and posterior axes of the <s:1> nerve へ <s:1> affects を regulation べた. そ の results, turning 発 now さ せ る と god ahead 経 の マ ー カ ー で あ る otx2 の 発 の now reduce と rear god 経 マ ー カ ー で あ る hoxa - 1 の 発 now rising を induced す る こ と が.at し た. し か し, Wnt8 turning 発 now embryo で の hoxa - 1 の 発 は, 発 fields が company, big し て い る も の の head ま で and ん で い な か っ た. ま た, Wnt8 の dominant - negative form の before turning 発 も head field now の Ming ら か な company, see big が ら れ な か っ た. の above results よ り, WNT シ グ ナ ル は god 経 organization form between front axle and の に masato and し て い る も の の, try blastoderm weeks で 発 now す る Wnt8 が concentration hook with を form し て front axle forming に masato directly and す る は unlikely い と conclusion さ れ た. (2) the rear god 経 field に お け る BMP と FGF の orange resistance masato department recently I 々 は, constitutive type active BMP is の let body through turning 発 now し た embryo で, rear god 経 induced が resistance against さ れ な い こ と, constitutive type active BMP by let body と dominant Negative type FGF by body を altogether 発 さ modern せ た occasions に は じ め て rear god 経 の 発 raw が resistance against さ れ る こ と を 観 examine し た. の above results は ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ god 経 induced (BMP シ グ ナ ル の resistance against) に は 2 つ の 経 road が exist す る こ と を shown し て い る. A ガナ ガナ ガナ ザ ザ ザ factor で extracellular でBMPと binds to する. も う a つ は, rear god 経 induced に masato and す る blastoderm week try か ら の FGF で で BMP, target cell シ グ ナ ル と antagonism against す る.

项目成果

Toshiro Mizuno: "Removal of vegetal yolk causes dorsal deficiencies and impairs dorsal inducing ability of the yolk cell in zebrafish." Mechanisms of Development. (印刷中). (1999)

Toshiro Mizuno：“去除植物卵黄会导致斑马鱼背部缺陷并损害卵黄细胞的背部诱导能力”（正在出版）。

Sumito Koshida: "Initial anteroposterior pattern of zebrafish central nervous system is determined by differential competence of the epiblast." Development. 125. 1957-1966 (1998)

Sumito Koshida：“斑马鱼中枢神经系统的初始前后模式是由外胚层的差异能力决定的。”

Etsuro Yamaha: "Dorsal specification in the blastoderm at the blastula stage in goldfish,Carassius auratus." Development,Growth & Differentiation. 40. 267-275 (1998)

Etsuro Yamaha：“金鱼，鲫鱼囊胚阶段囊胚的背侧规格。”

Ryosuke Makita: "Zebrafish wntll:pattern and regulation of the expression by the yolk cell and No tail activity." Mechanisms of Development. 71. 165-176 (1998)

Ryosuke Makita：“斑马鱼 wntll：卵黄细胞表达的模式和调节以及无尾活性。”

Masataka Nikaido: "In vivo analysis using variants of zebrafish BMPR-IA:range of action and involvement of BMP in ectoderm patterning." Development. 126. 181-190 (1999)

Masataka Nikaido：“使用斑马鱼 BMPR-IA 变体进行体内分析：BMP 在外胚层模式形成中的作用范围和参与。”