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MafB遺伝子を糸口とした心臓神経堤細胞の心臓における役割と分化機構の解明

以MafB基因为线索阐明心脏神经嵴细胞的作用和分化机制

基本信息

批准号：
22K06251
负责人：
松花沙織
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

神経堤細胞は脊椎動物の初期発生時に生じる、多分化能と移動能を合わせ持つ細胞群である。心臓神経堤細胞は神経堤細胞の中で唯一心臓中隔へ分化できる細胞であり、この分化能は心臓神経堤細胞に特有である。私たちは先行研究において、心臓神経堤細胞の形成初期から特異的に発現するMafB遺伝子が、ニワトリ胚の心臓神経堤細胞形成に必須であることを明らかにした。また、MafB遺伝子の心臓神経堤細胞特異的な発現活性を有する発現調節領域（MafB_E1）を同定した。本研究では、心臓神経堤細胞の心臓における役割を明らかにするとともに、心臓神経堤細胞がもつ独自の分化機構を明らかにすることを目的とする。本年度はMafBが心臓神経堤細胞の独自性を生み出しているのではないかという仮説を検証した。具体的には、心臓神経堤細胞特異的遺伝子MafBあるいはMafBと他の神経堤遺伝子を組み合わせた遺伝子群を体幹部神経堤で異所発現させたニワトリ胚を作成し、その胚に対してレポーター遺伝子の発現活性及び内在遺伝子の発現様式を解析した。レポーターには、心臓神経堤細胞では発現活性を持つが体幹部神経堤細胞では発現活性がない、MafB_E1レポーター及びSox10E2レポーター遺伝子を使用した。内在発現の解析には、心臓神経堤細胞の移動制御因子CXCR4をマーカーに用いた。その結果、MafBのみを体幹部で異所発現させることにより、MafB_E1レポーターの発現を体幹部神経堤で引き起こせることを明らかにした。また、MafBを他の神経堤遺伝子Ets1とSox8とともに、体幹部神経堤で異所発現させることにより、Sox10E2レポーターの発現活性が見られたことに加え、心臓神経堤細胞の移動制御因子CXCR4の発現を誘導することができた。さらに、このCXCR4発現陽性の体幹部神経堤細胞がSDF1に応答する細胞性質を有していることを示した。

Neuronal cells develop during early vertebrate development, and are capable of multiple differentiation, migration, and fusion to maintain cell populations. Cardiac cells are the only cells in the cardiac septum that differentiate from cardiac cells. In the early stage of the formation of cardiac cells, the special development of MafB gene and the necessary development of cardiac cells are studied. The expression regulatory domain (MafB_E1) of MafB gene was determined simultaneously with the cell-specific expression activity of MafB gene. The purpose of this study is to clarify the mechanism of differentiation of cardiac neurons. This year, MafB has demonstrated the independence of cardiac cells. The specific MafB gene, which is specific to the heart and brain cells, is combined with other MafB gene groups. The gene groups are generated by different genes in the body. The gene expression activity and the expression pattern of the intrinsic gene are analyzed. In addition, the use of MafB_E1, MafB_E2 and MafB_E3 in the development of neurocellular activity is also discussed. CXCR4, a mobility control factor for intrinsic expression, is used in the analysis of cardiac function. As a result, MafB's body is different from the body's mind. MafB induces the expression of other neurotransmitters Ets1, Sox8, SOX10, E2, and CXCR4. CXCR4-positive somatic neurons and SDF1-positive neurons were identified.