脊椎動物の頭部に特異的な外胚葉性間葉の成立メカニズム

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神経堤細胞は神経細胞やグリア、色素細胞、頭部外胚葉性間葉等に分化する。本研究では、鳥類胚を用いて、外胚葉性間葉が頭部神経堤からのみ形成されるメカニズムを明らかにすることを目的とした。頭部神経堤の形成を解析するために、予定頭部神経堤領域への外来遺伝子導入実験系を確立する必要があった。ウズラ胚をメンブレンに付着させる培養法を確立した。そして、予定神経堤領域に電気穿孔法による遺伝子導入を行い、レポーターのGFPが神経堤領域で発現しているのを確認した。Notchシグナル伝達経路は多細胞生物の発生において、重要な役割をはたしている。Notch1は予定神経堤領域を含む外胚葉に広く発現しており、リガンドのDelta1は表皮外胚葉側に一過的に発現していた。また、Delta1発現領域と予定神経板領域の境界から神経堤が形成されることが分かった。神経堤形成でのNotchシグナルの役割について解析するために、活性化型のNotch1やドミナントネガティブ型のDelta1を予定神経堤領域に導入して、その効果について調べた。活性化型Notch1を導入すると、神経堤マーカーのSlug遺伝子や頭部神経堤マーカーのPDGFα受容体遺伝子を発現が顕著に減少した。また、ドミナントネガティブ型のDeta1を予定神経堤領域に導入した場合にもSlugの発現が抑制され、神経堤の形成には中程度のNotchシグナルの活性化が必要であると考えられた。これらのことから、Notchシグナルは外胚葉において神経堤の形成に必要であることがわかった。