ゼブラフィッシュ胸鰭上皮形成の発生・進化メカニズム

斑马鱼胸鳍上皮形成的发育和进化机制

基本信息

批准号：
09J05636
负责人：
矢野十織
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J05636/
关键词：
鰭四肢発生進化ヒレ

项目摘要

当該研究課題の目標は、魚類胸ビレの発生・形態形成を広く明らかにし、相同器官である四肢動物の手足との相違点を見い出すことにある。特に胸ビレの発生では上皮の形態形成が特徴的であることから、本年度は主に胸ビレにおける上皮の形態形成機構について研究を行った。○胸ビレ末端上皮構造の形成機構ヒレの末端の上皮(AF)の形態形成機構について解析を行った。ヒレや四肢おいて、細胞の増殖が器官の成長・発生の主要な要因であることはこれまで多くの先行研究により明らかとされてきたが、本研究でヒレAFの形態形成時にはほとんど細胞増殖が見られないことを明らかとした。さらにAF伸長時期には、AFを構成する上皮の細胞形態が球形からタイル状へと変形し、これがヒレ特異的な機構である可能性を見い出し、5月の国内学会にて報告を行った。上記の内容も含め、3年間の本研究課題の集大成として現在国際誌への論文投稿中である。またこれに先立って、ヒレと四肢の形態差を生みだす分子機構や、ヒレから四肢への進化についての考察を行い国際誌に受理された(Yano and Tamura, 2012)。○ゼブラフィッシュ尾ビレの再生機構(派生研究)上記のように本研究課題では胸ビレを実験材料にして「形づくりのメカニズム」の解明を目指し、細胞の増殖や細胞形態変化といった機構によって期間が形成されることが分かった。一方で、こうした形態形成機構のもう1つの重要な要因として、これら細胞増殖・細胞形態変化を調節するような上位のメカニズムによって、適切な期間に適切な量の増殖や細胞形態変化がおこることが予想されるがその分子実態についてはこれまでの発生学・再生学研究ではまだ明らかにされていない。そこでゼブラフィッシュの尾ビレが切断されても生涯を通して元通りの形に再生できることを足がかりに、形の再生メカニズムひいては発生・再生共通の形態形成機構について解析した。本研究では再生時に尾ビレの形が元に戻らない変異体を見い出し、これについて国際学会(11月)・国内学会(12月)でそれぞれ報告を行った。

该研究主题的目的是广泛阐明鱼类化脓性鳍的发展和形态发生，并发现它们与四脚架的四肢（是同源器官）之间的差异。特别是，上皮形态发生是胸鳍发育的特征，因此今年我们主要对胸鳍鳍中上皮形态发生机制进行了研究。 ○末端鳍上上皮结构形成的机理，我们分析了末端鳍上皮（AF）中形态发生的机理。尽管许多先前的研究表明，鳍和四肢的细胞增殖是器官生长和发育的主要因素，但这项研究表明，在FIN AF形态发生过程中很少观察到细胞增殖。此外，在AF扩展期间，构成AF的上皮的细胞形态从球形转变为瓷砖，发现这可能是一种特异性的机制，并且5月在日本社会中提出了一份报告。包括上述内容，目前正在将本文提交给国际杂志，这是该研究主题在过去三年中的高潮。在此之前，该研究还检查了在鳍和四肢和四肢之间产生形态差异的分子机制，以及鳍向四肢的演变，并在国际杂志中被接受（Yano and Tamura，2012）。 ○如上所述，斑马鱼尾鳍的常规机制（衍生研究），该研究主题旨在以实验材料来阐明“塑造机制”，并发现周期是由细胞增殖和细胞形态变化等机制形成的。另一方面，这种形态发生机制的另一个重要因素是，预计调节细胞增殖和细胞形态的优质机制将在适当时期内导致适当的增殖和细胞形态变化，但是这些机制的分子现实尚未在先前的胚胎学和再生研究中阐明。因此，我们分析了形状再生的机制，进而分析了即使切割斑马鱼的尾鳍，也会以正常形式发生的常见形态发生机制。在这项研究中，我们发现了突变体的尾鳍形状在再生期间没有恢复正常，并在日本国际学会（11月）和家庭学会（12月）进行了报道。