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組織構築の起点としての外胚葉シート形成の解析

分析外胚层片形成作为组织构建的起点

基本信息

批准号：
22K06301
负责人：
二宮裕將
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagoya City 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

本研究は、脊椎動物の発生において三次元的な胚体の組織構築の起点である外胚葉のシート構造形成の意義を明らかにするため、両生類胚を用いた解析を進めている。両生類胚は比較的大型・水中で発生するため扱いやすく、外胚葉の構造が近縁の有尾類（単層）と無尾類（重層）で異なる等、本研究にとっての利点がいくつかある。最初に、あまり調べられていない有尾両生類（アカハライモリ）の単層外胚葉形成の仕組みについて調べた。まずアカハライモリ外胚葉の形成過程を組織学的に調べたところ、外胚葉シートは一時的に非上皮細胞を少量含む重層上皮になるものの、多くの胚発生段階で単層上皮を維持し、最終的には完全な単層上皮を形成することが確認された。次に単層上皮組織構造維持のメカニズムを探るため外胚葉細胞の有糸分裂紡錘体の配向を解析したところ、細胞の形に関わらず、多くの細胞が一貫して上皮のapical表面に対し水平方向に分裂していた。これは細胞の長軸方向に分裂が起こるツメガエルとは異なる機構であり、単層上皮構造を維持する主要な原理であると考えられる。さらに非上皮化した細胞が最終的に見られなくなる理由を調べるため、上皮細胞apical表面をビオチンラベルした胚の組織学的解析や細胞膜GFPにより一部ラベルした胚のtime-lapse撮影による細胞系譜追跡を試みたところ、外胚葉内層から外層への挿入（間葉上皮転換）が起こることが示された。以上の結果から、細胞分裂方向制御と間葉上皮転換の2つがアカハライモリの単層外胚葉の形成機構であることが明らかになった。

This study is aimed at elucidating the significance of ectodermal structure formation in vertebrate development and its application in embryonic development. In this study, the advantages of ectoblast are discussed, such as the structure of ectoblast is close to that of caudate (single layer) and caudate (double layer). In the beginning, there was a group of mono-layer ectoblast formation in the tail growth class. Histologically, the process of ectodermal formation was regulated, and the non-epithelial cells at the time of ectodermal development were maintained in a small number of stages of embryo development, and the formation of a complete lamellar epithelium was confirmed. In addition, the epithelial tissue structure of the second layer is maintained in the same direction. The orientation of the mitotic spindle of the ectodermal cell is analyzed. The shape of the cell is related to the horizontal direction of the mitotic spindle of the ectodermal cell. The main principle of cell division in the long axis direction In addition, the reasons for the final appearance of non-epithelialized cells were adjusted, and the histological analysis of embryos on the apical surface of epithelial cells was carried out. The cell genealogy of embryos was traced, and the inner layer of ectodermal leaves was separated from the outer layer (mesenchymal epithelium). The above results show that the direction of cell division controls the formation of mesenchymal epithelium.