脊椎動物の「首」をつくりだす遺伝子機能の解明

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脊椎動物の「首」（頸部）は、頭部と体幹をつなぐ位置にあり、頭部を支えつつ体幹の多彩な運動を可能にしている。首にはさまざまな発生起源をもつ筋肉と骨格が存在する。鰓下筋群（哺乳類では舌筋および舌骨下筋群が含まれる）の前駆細胞は、後頭部の体節から脱上皮化し、咽頭の後方を迂回して長距離を移動するという特殊な発生過程をたどる。本研究では、鰓下筋および僧帽筋に着目し、その前駆細胞がどのような制御を受けて骨格や運動神経との連携をつくるかという問題に焦点を当てている。令和４年度は、円口類である日本産カワヤツメLethenteron camtschaticumおよび軟骨魚類トラザメScyliorhinus torazameの胚を用い、鰓下筋や四肢筋などの発生に関わる遺伝子の発現パターンを調べた。また、真骨魚類メダカについても、移動性筋芽細胞の挙動を制御する遺伝子候補を単離し発現パターンを調べたところ、骨格筋だけでなく脳の特定の領域に発現していることがわかった。現在、この発現領域の細胞特性について調べている。またカワヤツメ、トラザメ、メダカについて、腱および腱の前駆細胞に特異的に発現する新規遺伝子を単離し、鰓下筋周辺の非筋細胞の移動や分化の状態を解析した。これらの解析により、頭部の軟骨や腱、神経細胞に分化する神経堤細胞、および非体節性の鰓弓筋(咀嚼筋、咽頭収縮筋など) が発生する過程を観察する上で基盤となるデータを整備した。今後はメダカ胚を主な実験系とし、筋-骨格の連結や運動機能の解明、遺伝性疾患との関連についての解析を目指す。