マウス左右軸形成及び嚢胚形成におけるlefty及びnodalの機能解析

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nodalは前後軸形成、原条形成、頭部形成及び左右軸形成などの胚発生の基軸を担う分泌因子である。本研究では、Nodalシグナルの制御や作用機序を明らかにするため、Nodalシグナルのエフェクターと見られていた転写因子FoxH1の変異マウスを解析した。FoxH1-/-には発生初期において様々な異常が現れたが、原条前端の運命決定が為されないためにノードが形成されない異常と遠位臓側内胚葉が胚前方へ移動しないために前後軸が形成されない異常の2種類に大別することができた。nodal発現に必要なエンハンサーの一つにFoxH1によって活性化されるASEがあり、Nodalポジティブループの形成に必要であるとされていた。FoxH1-/-ではnodal発現部位が胚遠位部から消失したことから、FoxH1を介したNodalのポジティブループは嚢胚形成期にnodal発現域を胚遠位側に拡げるために用いられることが明らかになった。従って、FoxH1-/-で見られた形態形成異常は、FoxH1を介したNodalシグナルの消失とnodal発現部位の縮小によって引き起こされているものと考えられる。さらに、キメラ解析によってFoxH1の作用部位を特定したところ、FoxH1は臓側内胚葉においては遠位臓側内胚葉の胚前方への移動や頭部形成に必要であり、胚性外胚葉においては原条の伸長、ノード形成、頭部形成に必要であることが明らかになった。