単純な脊索動物ワカレオタマボヤにおける細胞挙動の追跡から器官形成の全容を探る

発生過程において、細胞がどのように振舞うか、という疑問は、発生学の大きな疑問のひとつである。一方、特に、多くの脊椎動物のように個体の発生時間が長く、細胞数が多い生物においては、その全体像を捕らえることは難しい。その問題を解決するため、脊索動物門尾索動物亜門に属するワカレオタマボヤ(Oikopleura dioica)を実験動物として用いた。ワカレオタマボヤは、速い発生スピードと少ない細胞数から、これまで知られる中でもっとも単純な脊索動物であるといわれる。この生物を使えば、未受精卵から成体までのすべての細胞の振る舞いを、脊索動物の系で観察できるのではないかと考え、特に、ダイナミックな形態形成の起こる孵化後の発生に着目して、細胞挙動の記載を行ってきた。ワカレオタマボヤの体幹部の表皮は、左右対称で個体差のない、複雑なパターンを持っていることが知られている。ハウスと呼ばれるえさをとるためのフィルターを分泌するためにこのパターンが必須であり、生存のためにもこのパターンは重要であると考えられる。このパターンは、孵化直後の幼生では特に観察されないが、孵化後5時間ほどの間に急激に出来上がる。その家庭で、ここの細胞がどのように振舞うか、ライブイメージングを用いて、分裂方向やそのタイミングの観察を行った。その結果、いくつかの領域において興味深い現象が見られた。たとえば、背側の正中線上には、1列のはっきりした細胞列が存在し、それが孵化直後から成体まで維持される。また、腹側の正中に向かって、小さい細胞を生み出し続ける（肝細胞様の分裂を行う）細胞が２つあることもわかった。さらに、可変色蛍光たんぱく質Kaedeを用い、2細胞期の片側をラベルする実験により、細胞の系譜解析を行ったところ、表皮細胞では、2細胞期の割球の子孫細胞の境界と、実際の体の左右境界は一致しないことが示された。

発生過程において、細胞がどのように振舞うか、という疑問は、発生学の大きな疑問のひとつである。一方、特に、多くの脊椎動物のように個体の発生時間が長く、細胞数が多い生物においては、その全体像を捕らえることは難しい。その問題を解決するため、脊索動物門尾索動物亜門に属するワカレオタマボヤ(Oikopleura dioica)を実験動物として用いた。ワカレオタマボヤは、速い発生スピードと少ない細胞数から、これまで知られる中でもっとも単純な脊索動物であるといわれる。この生物を使えば、未受精卵から成体までのすべての細胞の振る舞いを、脊索動物の系で観察できるのではないかと考え、特に、ダイナミックな形態形成の起こる孵化後の発生に着目して、細胞挙動の記載を行ってきた。ワカレオタマボヤの体幹部の表皮は、左右対称で個体差のない、複雑なパターンを持っていることが知られている。ハウスと呼ばれるえさをとるためのフィルターを分泌するためにこのパターンが必須であり、生存のためにもこのパターンは重要であると考えられる。このパターンは、孵化直後の幼生では特に観察されないが、孵化後5時間ほどの間に急激に出来上がる。その家庭で、ここの細胞がどのように振舞うか、ライブイメージングを用いて、分裂方向やそのタイミングの観察を行った。その結果、いくつかの領域において興味深い現象が見られた。たとえば、背側の正中線上には、1列のはっきりした細胞列が存在し、それが孵化直後から成体まで維持される。また、腹側の正中に向かって、小さい細胞を生み出し続ける（肝細胞様の分裂を行う）細胞が２つあることもわかった。さらに、可変色蛍光たんぱく質Kaedeを用い、2細胞期の片側をラベルする実験により、細胞の系譜解析を行ったところ、表皮細胞では、2細胞期の割球の子孫細胞の境界と、実際の体の左右境界は一致しないことが示された。