組織サイズ制御サイクルにおける細胞死の役割の解明

アポトーシスは発生過程初期の脳において神経上皮で散発的に観察されるのに加え、前方神経隆起(Anterior Neural Ridge ; ANR)など特定の領域で特定の時期に大量に観察される。前者のアポトーシスは神経前駆細胞の数を制限することで脳の全体細胞数を調節すると考えられてきたが、ANRで認められる大量のアポトーシスの役割は未だ不明である。ANRは神経板の最も前端に位置し、神経板が神経管へと変化する際に左右の近接・閉鎖というダイナミックな形態変化が起こるとともに、拡散性形態形成因子(モルフォゲン:形原)を産生することで広範囲の神経前駆細胞の生存と領域化を制御するオーガナイジングセンターとしての役割を持つ。こうしたオーガナイジングセンターの空間位置あるいはサイズ制御の機構を解明することは、組織化の連続により達成される脳の発生を理解する上で重要である。そこで、本研究ではANRに起こるアポトーシスの役割の解明を目指した。アポトーシス欠損(apaf-1-/-あるいはcaspase-9-/-)胚ではANRに未閉鎖領域が残存したのに加え、形原の中でもFgf8産生領域に異所的な拡大が認められ、これに伴い神経上皮の領域化も異常であった。また、神経前駆細胞の全体数の調節はアポトーシスに依存しないことが定量的解析により判明した。これらの結果は、アポトーシスが、散発的な細胞の除去により脳全体の細胞数を制限するのではなく、オーガナイジングセンターのサイズ調節により神経上皮に正常な領域化をもたらすとともに、ANR閉鎖促進により脳室の正常な拡大を可能にすることで、脳全体の発生に寄与することを示すものである。本研究の成果は「第20回日本Cell Death学会学術集会(口頭およびポスター発表)」をはじめとした複数の学会・研究会で発表し、「第20回日本Cell Death学会学術集会」では優秀演題賞を受賞した。

アポトーシスは発生過程初期の脳において神経上皮で散発的に観察されるのに加え、前方神経隆起(Anterior Neural Ridge ; ANR)など特定の領域で特定の時期に大量に観察される。前者のアポトーシスは神経前駆細胞の数を制限することで脳の全体細胞数を調節すると考えられてきたが、ANRで認められる大量のアポトーシスの役割は未だ不明である。ANRは神経板の最も前端に位置し、神経板が神経管へと変化する際に左右の近接・閉鎖というダイナミックな形態変化が起こるとともに、拡散性形態形成因子(モルフォゲン:形原)を産生することで広範囲の神経前駆細胞の生存と領域化を制御するオーガナイジングセンターとしての役割を持つ。こうしたオーガナイジングセンターの空間位置あるいはサイズ制御の機構を解明することは、組織化の連続により達成される脳の発生を理解する上で重要である。そこで、本研究ではANRに起こるアポトーシスの役割の解明を目指した。アポトーシス欠損(apaf-1-/-あるいはcaspase-9-/-)胚ではANRに未閉鎖領域が残存したのに加え、形原の中でもFgf8産生領域に異所的な拡大が認められ、これに伴い神経上皮の領域化も異常であった。また、神経前駆細胞の全体数の調節はアポトーシスに依存しないことが定量的解析により判明した。これらの結果は、アポトーシスが、散発的な細胞の除去により脳全体の細胞数を制限するのではなく、オーガナイジングセンターのサイズ調節により神経上皮に正常な領域化をもたらすとともに、ANR閉鎖促進により脳室の正常な拡大を可能にすることで、脳全体の発生に寄与することを示すものである。本研究の成果は「第20回日本Cell Death学会学術集会(口頭およびポスター発表)」をはじめとした複数の学会・研究会で発表し、「第20回日本Cell Death学会学術集会」では優秀演題賞を受賞した。