Analysis of the mechanisms of mammalian palate and limb morphogenesis

哺乳动物上颚和肢体形态发生机制分析

基本信息

  • 批准号:
    12670016
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2000
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2000 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Cleft palate, the most frequent congenital craniofacial birth defect in humans, is caused by genetic and/or environmental perturbations in the multi-step process of palate development. Mutations in the TGF-β3 gene are associated with non-syndromic cleft palate in humans. However, little is known about why cleft palate is variable in its phenotype and penetrance and why mutation analysis using specific gene-deficient mice does not necessarily predict phenotypic consequences.In this study, we developed a novel suspension culture method of fetal mouse palatal shelves. By using the 'single palatal shelf in suspension culture' , we evaluated the differentiation of palatal medial edge epithelial (MEE) cells and its roles in palatal fusion. In addition, we established TGF-β3-defficient mice in various strains (C57BL/6J, 129/Sv, FVB/N, and ICR) as model systems for analyzing phenotypic variability of genetic cleft palate and the synergism of the master and modifier genes that regulate mammalian palatogenesis. In vivo analysis indicated that TGF-β3-null mutation causes severe cleft palate in inbred strains but partial cleft palate in outbred strains. In vitro analysis suggested that phenotypic variation of cleft palate in TGFβ3-defficient mice is closely associated with the difference in MEE cell differentiation between inbred and outbred mouse strains. However, such severe cleft palate in TGF-β3-null mice in inbred strains was partially rescued with a DNA methyltransferase inhibitor and produced milder phenotypes similar to those observed in outbred strains. Our results strongly suggest that TGFβ3-associated or -interacting imprinting genes may act as modifier genes and bring about phenotypic variation of mammalian non-syndromic cleft palate.
腭裂是人类最常见的先天性颅面部出生缺陷,是由腭部发育的多步骤过程中的遗传和/或环境扰动引起的。转化生长因子-β3基因突变与人类非综合征性腭裂有关。然而,为什么腭裂的表型和外显率是不同的,以及为什么使用特定基因缺陷小鼠的突变分析不一定能预测表型后果,人们还知之甚少。在本研究中,我们开发了一种新的胎鼠腭架悬浮培养方法。采用单层腭架悬浮培养的方法,研究了腭侧缘上皮(MEE)细胞的分化及其在腭突融合中的作用。此外,我们在不同品系(C57BL/6J、129/Sv、FVB/N和ICR)中建立了转化生长因子-β3缺陷小鼠作为模型系统,以分析遗传性腭裂的表型变异以及调控哺乳动物腭裂发生的主基因和修饰基因的协同作用。体内分析表明,转化生长因子-β3零突变在近交系中会导致严重的腭裂,而在近交系中会导致部分腭裂。体外分析表明,转化生长因子β3缺陷小鼠腭裂的表型变异与近交系和近交系小鼠MEE细胞分化的差异密切相关。然而,在近交系的转化生长因子-β3缺失小鼠中,这种严重的腭裂可以用DNA甲基转移酶抑制剂部分挽救,并产生与近交系中观察到的类似的较温和的表型。我们的结果强烈提示转化生长因子β3相关或相互作用的印记基因可能作为修饰基因,导致哺乳动物非综合征性腭裂的表型变异。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Hinoue,A.,Miura,T.,Takigawa,T.,Nishimura,T.and Shiota,K.: "Cranial neural crest cells of the mouse embryo undergo apoptosis by disruption of cell adhesion to substratum In vitro."Congenital Anomalies. 40(3). 216 (2000)
Hinoue, A.、Miura, T.、Takikawa, T.、Nishimura, T. 和 Shiota, K.:“小鼠胚胎的颅神经嵴细胞在体外通过破坏细胞与基质的粘附而发生凋亡。”先天性异常。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takigawa,T.,Kimura,S.and Shiota,K.: "Study of the vascular remodeling and programmed cell death during the separation of digits in the developing mouse limb."Acta Anatomica Nipponica. 75(1). 67 (2000)
Takikawa,T.、Kimura,S. 和 Shiota,K.:“小鼠肢体发育过程中手指分离过程中血管重塑和程序性细胞死亡的研究。”Acta Anatomica Nipponica。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Takigawa,T.,Takahara,S.and Shiota,K.: "Suppression of programmed cell death does not Interfere with the fusion process of fetal mouse palates in vitro."Congenital Anomalies. 40(3). 216 (2000)
Takikawa,T.、Takahara,S. 和 Shiota,K.:“程序性细胞死亡的抑制不会干扰体外胎儿小鼠上颚的融合过程。”先天性异常。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
滝川俊也(分担執筆): "第13章頭頸部"看護のための最新医学講座第30巻人体の構造と機能(編集塩田浩平)(中山書店). 420 (2002)
泷川俊哉(合着):《最新医学教程第30卷人体结构与功能》第13章头颈(盐田航平编辑)(中山书店)420(2002年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
滝川俊也(分担執筆): "看護のための最新医学講座 第30巻 人体の構造と機能(編集 塩田浩平) 第13章 頭頸部"中山書店. 420 (2002)
泷川敏也(合着):《最新护理医学课程第30卷:人体的结构与功能(盐田航平编辑)第13章:头颈》中山书店420(2002年)。
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    $ 2.5万
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