眼の形態形成と分化におけるVax転写因子の機能とゼブラフィッシュ新規分子の探索

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初期発生における器官形成の過程を細胞レベルでの動態として明らかにするために、小型魚類であるゼブラフィッシュの眼の発生をモデルとして研究を行った。脊椎動物の眼球が形成される過程で、眼胞の近位領域は細くくびれて収斂し、眼杯と脳をつなぐ眼柄を形成するようなる。眼柄と眼杯の境界部がいわゆる盲点であり、盲点の近傍には光を最も良く感受する黄斑がある。眼柄の収斂に異常が生じると眼裂欠損(コロボーマ)という遺伝病となり、視野狭窄や失明の原因となる。このように眼柄と眼杯の形態形成は眼の機能構造の構築に重要であるが、眼柄収斂の過程で細胞がどのように振る舞うのかは不明であった。眼柄が細く収斂する眼杯形成期に、眼柄を構成する細胞について、細胞数、細胞増殖、細胞死、細胞形態、細胞移動などの検討を行った。組織切片により、眼杯形成期の眼柄は眼杯の色素上皮層だけでなく網膜層にもつながっている事を明確にした。細胞膜を蛍光標識した観察により、眼柄内腔より前方の細胞層が複細胞層から単細胞層へと再編され、細胞形態が前後軸に長い柱状形態から近位遠位軸に長い扁平形態に変化する事が分かった。また、眼柄収斂期に眼柄に存在する細胞数は減少するが、眼柄での細胞死はほとんど観察されなかった。蛍光標識した細胞を移植し、眼柄の細胞移動について検討した。その結果、後方眼柄の細胞が前方に移動し、前方眼柄の細胞は側方に移動して眼杯の網膜層に貢献する事が明らかになった。さらに、Vaxの機能を阻害すると、眼柄の細胞が眼杯へと移動せずに眼柄に留まり、結果として、眼柄が収斂せず眼杯は形成不全(コロボーマ)となることが分かった。また、これらの事から眼柄細胞を眼杯へと移動させる分子機構の存在が予想された。