接着分子ネクチン/アファディン系による新規細胞選別に基づく形態形成機構の解析

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内耳の蝸牛管の聴覚感覚上皮では機械的刺激を受け取る感覚細胞と、それらを支える支持細胞が市松模様のように配置されている。そして、感覚細胞の頂端面にある感覚毛は聴覚能力に必須の構造である。接着分子ネクチン-3をノックアウト(KO)したマウスの感覚上皮では感覚細胞同士が接し、感覚細胞の頂端面に生えている感覚毛が正しく形成されていなかった。そこで、ネクチン-3が感覚毛の形態形成にかかわっているのか調べる目的で、ネクチン-3 KOマウスの感覚上皮を用いて解析を行った。まず、走査型電子顕微鏡を用いて感覚毛の形態を詳しく観察したところ、野生型ではV字型の感覚毛が同じ向きに揃って配列しているのに対し、ネクチン-3 KOマウスでは感覚毛の向きがばらついていた。感覚毛の向きの決定には平面内極性が必要であることが報告されている。そこで、ネクチン-3 KOマウスの感覚上皮における平面内細胞極性関連分子の局在を調べたが、KOによる影響は観察されなかった。また、感覚上皮を含む上皮組織の機能と形態形成には、平面内細胞極性の軸と直交する頂底軸方向の細胞極性も必要不可欠である。接着分子ネクチンを含むアドヘレンス(AJ)ジャンクションは細胞と細胞を繋ぐ役割だけでなく、頂底軸の細胞極性にもかかわっている。そこで、感覚毛の形態形成の異常に頂底軸方向の細胞極性が関わっているのか調べる目的で、感覚細胞の接着面でのAJジャンクション関連分子の局在を調べた。その結果、野生型では細胞間の頂端部側に局在していたシグナルが、KOマウスでは頂端部側から側面にもシグナルが認められた。この観察結果から、感覚毛の形態形成の異常に頂底軸方向の細胞極性が関わっていることが示唆された。しかし、頂底軸方向の接着分子の局在の異常が感覚毛の形態形成の異常を引き起こしているのかは明らかにできなかった。感覚毛の形態形成の異常を直接引き起こす分子メカニズムを明らかにすることが今後の課題である。