中枢神経系の背腹軸形成を制御するシグナル分子の研究

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発生途中の脊髄を背腹軸に沿って眺めた場合、その背側部および腹側部は発現するマーカー遺伝子の違いによって、各々いくつかのサブドメインに区分けされることが知られている。脊髄の最も腹側の領域(floor plate)からは腹側化シグナルであるShhが分泌され、それが腹側部のパターン形成をコントロールしていることが示されているのに対し、背側の領域(roof plate)からは背側化シグナルが分泌されていると考えられているものの、その分子的実態に関しては末だ不明な点が多い。本研究においては、脊髄のroof plateで発現している細胞間シグナル分子Wnt-1とWnt-3aに着目し、これら両遺伝子の二重変異体を用いてWntシグナルが脊髄の発生に及ぼす役割について解析した。これまでに、この二重変異体において神経冠細胞の数が減少することを示してきたが、そのような異常に加えてさらに、神経管の背側部のD1,D2領域において介在神経の前駆細胞がほとんど形成されないことをさまざまな分子マーカーの発現の解析から明らかにした。しかしながら、この二重変異体においては、Msx-1,2やBMP等のroof plateで発現するさまざまな遺伝子の発現には野生型の胚と比較して顕著な違いは認められなかった。このことはWntシグナルがroof plateで発現する他の遺伝子の発現誘導を介さずに直接に神経管の背側のパターン形成を制御している可能性を示唆している。