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哺乳類器官形成期胚の操作技術の開発-頭部神経堤細胞の機能解析に対する応用-

Research Project

Project/Area Number 05557078
Research Category

Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Morphological basic dentistry
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

山下 典子  東京医科歯科大学, 歯学部, 助手 (00220343)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土居 洋文  (株)富士通研究所, 国際情報社会科学研究所, 主任研究員
二宮 洋一郎  東京医科歯科大学, 歯学部, 助手 (90237777)
江藤 一洋  東京医科歯科大学, 歯学部, 教授 (30014161)
Project Period (FY) 1993 – 1995
Project Status Completed (Fiscal Year 1995)
Budget Amount *help
¥15,800,000 (Direct Cost: ¥15,800,000)
Fiscal Year 1995: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 1994: ¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Fiscal Year 1993: ¥8,800,000 (Direct Cost: ¥8,800,000)
Keywords哺乳類胚操作 / 全胚培養 / レチノイン酸 / 脳神経 / 頭部神経堤細胞 / 器官培養 / 咽頭弓 / 歯胚 / whole mount in situ hybridization / rSey / Pax-6 / 神経堤細胞 / ガス組成 / lac Z / 発現ベクター
Research Abstract

1.特異的な顎顔面奇形を誘発するレチノイン酸処理ラット胚の解析
前年度までに全胚培養下のラット胚に対する発生時期特異的なレチノイン酸処理により、特異的な顔面奇形を誘導する実験系を確立し、頭部神経堤細胞の挙動を蛍光色素Dilのインジェクションによって検討した。今年度はそれらの結果をもとに、レチノイン酸処理ラット胚の脳神経の発生異常を神経特異的な抗体(2H3)を用いたwhole mount免疫組織化学染色によって検討した。
その結果、胎齢9.0日ラット胚をレチノイン酸処理した場合、三叉神経の眼枝の形態は正常発生胚を変わらなかったが、上顎枝、および下顎枝は典型的な形態を失っていた。このことは、本来第二咽頭弓へ移動するべき神経堤細胞が元来のアイデンティティーを失ったために第一咽頭弓領域である三叉神経節に移動したこととよく対応し、三叉神経のアイデンティティーも損なわれているものと解釈された。これに対し、胎齢9.5日胚ラットをレチノイン酸処理した場合は、咽頭弓の癒合とともに三叉神経節と顔面神経節も癒合することが観察されたが、三叉神経の形態自体は正常発生胚のものと変わらなかった。癒合した咽頭弓中で頭部神経堤細胞の分節的な移動パターンは保持されていたことから、この場合は神経節を構成する神経堤細胞のアイデンティティーは変わらなかったことが示唆された。
2.インジェクションシステムと他の培養法との組合せ
前年度までの研究により、哺乳類全胚培養とインジェクションシステムを組み合わせた実験系は、哺乳類胚の頭部神経堤細胞の挙動を検索する局面で有用なツールであることが明示された。そこで今年度は、上記の組合せにさらに器官培養を組み合わせた実験系の可能性を検討した。これは、哺乳類全胚培養で培養可能な期間を越えて特定の組織の発生を追跡したい場合に、非常に有用であると考えられる。
胎齢9.5日ラット胚の頭部神経堤細胞をインジェクションシステムを用いてDil標識し、第1咽頭弓領域まで移動する時期まで全胚培養した。その後、下顎領域を切り出して器官培養を行い、歯の原基である歯胚の形成が起こる時期まで培養した。なお、器官培養と組合わせない全胚培養のみでは、歯胚が形成される時期まで培養することは、現時点では不可能である。歯胚の形成過程において、下顎上皮細胞とその直下の間歯細胞との相互作用が不可欠であることは既に報告されており、その間様細胞に頭部神経堤細胞が関与していることも示唆されている。しかし、歯胚を構成する間葉細胞に頭部神経堤細胞が直接存在しているのかどうか、少なくとも哺乳類胚では調べられていなかった。上記の器官培養と組合わせた方法により、歯胚を構成する間葉細胞に中脳領域由来の頭部神経堤細胞が直接存在していることを示唆する結果が得られた。

Report

(3 results)
  • 1995 Annual Research Report
  • 1994 Annual Research Report
  • 1993 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All Other

All Publications (13 results)

  • [Publications] Lee et al.: "Retinoic acid stage-dependently alters the migration pattern and identity of hindbrain ceural crest cells" Development. 121. 825-837 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Iseki et al.: "Localization of transforming growth factor-beta tye I and tye II receptors in mouse development" Experimental Cell Research. 219. 339-347 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Aoki et al.: "Differential expression of N-CAM,vimentin and MAP1B during initial ppathfinding of olfactory receptor neurons in the mouse embryo" Anatomy&Embyology. 192. 211-220 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Osumi-Yamashita et al.: "Rhombomere formation and hindbrain crest cell migration from prorhombomeric origins in mouse embryos" Development,Growth&Differentiation. (in press).

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Osumi-Yamsahita et al.: "The contribution of both forebrain and midbrain crest cellls to the mesenchyme in the frontonasal mass of mouse embryos" Developmental Biology. 164. 409-419 (1994)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] Fujiwara et al.: "Uchida rat (rSey):a new mutant rat with craniofacial abnormaolities resembling those of the mouse Sey mutant" Differentiation. 57. 31-38 (1994)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] Motoyama et al.: "Retinoic acid treatment induces cell death and the protein expression of retinoic acid receptor beta in the mesenchymal ces of mouse facial primordia in vitro" Deveopment Growth & Differentiation. 36. 281-288 (1994)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] Yasui et al.: "Apicall cell escape from the neuroepithelium and cell transformation during termianl lip fusion in the house shrew embryo" Anatomy & Embryology. 189. 463-473 (1994)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] Lee et al.: "Retinoic acid stage-dependently alters the migration pattern and identity of hindbrain" Development(in press).

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] T.Matuso,N.Osumi-Yamashita et al.: "A mutation in the Pax-6 gene in rat small eye is associated with impaired migration of midbrain crest cells" nature genetics. 3. 299-304 (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report
  • [Publications] T.Gui,N.Osumi-Yamashita and K.Eto: "Proliferation of nasal epithelial and mesenchymal cells during primary palate formation" J.Craniofac.Genet.Dev.Biol.13. 250-258 (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report
  • [Publications] M.Fujiwara,T.Uchida,N.Osumi-Yamashita and K.Eto: "Uhida rat(rSey),A new mutant rat with craniofacial abnormalities resembling those of the mouse Sey mutant" Differentiation. (in press).

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      1993 Annual Research Report
  • [Publications] 土居洋文: "岩波科学ライブラリー3 なぜチンパンジーはエイズにならないか" 株式会社岩波書店 安江良介, 1-111 (1993)

    • Related Report
      1993 Annual Research Report

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Published: 1993-04-01   Modified: 2016-04-21  

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