心臓の発生におけるhedgehog遺伝子の発現の解析

• Project/Area Number: 09770565
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Pediatrics
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 五十嵐 浩 自治医科大学, 医学部, 講師 (80260834)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 1998: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 1997: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: hedgehog / Activin受容体 / TGF-β受容体 / Cardiogenesis / cardioenesis

Research Abstract

Hedgehog(hh)遺伝子は、発生段階において、初期の位置情報を周囲の細胞へ再認識させるオーガナイザーとしての役割を果たす遺伝子として注目されている。今回のマウス胎仔の免疫組織化学による検討では、11.5-14.5日のマウス胎仔の心臓で、部位、時間特異的なDhhおよびShh遺伝子の発現が確認できた。心ループの発達過程で、ShhとDhhが共同して心ループの各セグメントのパターン形成とその特殊化、分化に関わる可能性が示唆され、また、Dhhは、房室弁、半月弁の形成初期から完成に至るまで、弁に限局して発現しており、弁形成と分化に関与していると思われた。
位置情報を周囲の細胞に与える形で働くhh遺伝子は、背腹軸、頭尾軸の形成のみならず、左右軸の決定にも関わる可能性が指摘されているが、activin受容体遺伝子も、このシグナルカスケードを構成する可能性のある。Activin受容体に関しては、免疫組織化学によって、11.5から12.5日において、円錐動脈幹の心筋細胞層に強い発現が認めらており、hhと伴に左右の分化に関連する可能性が確認されつつある。
心内膜クッションの発達は、円錐動脈幹、房室弁の形成に不可欠であるが、近年、内皮細胞が間葉系細胞に分化し、心ゼリーを産生する過程が、心筋細胞由来のTGF-βによって制御されることが明らかとなってきた。TGF-β受容体に関して検討した結果では、11.5から12.5日において円錐動脈幹の心筋細胞層での強い発現が認められ、12.5日においては、心内膜クッションの間葉系細胞の一部にも、発現が認められた。以上より、TGF-β受容体が、心内膜クッションの形成関連する可能性が示唆された。