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脊椎動物光受容器官の進化と松果体の分化全能性

Research Project

Project/Area Number 16657064
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Developmental biology
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

荒木 正介  奈良女子大学, 理学部, 教授 (00118449)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords松果体 / 眼 / 発生 / 進化 / トリ胚 / 細胞分化 / 層構築形成 / 網膜発生 / 旋回培養 / 眼内移植 / 視細胞 / ニワトリ胚
Research Abstract

松果体は眼と同様に間脳から発生し、間脳の背側正中部に位置する不対器官である。下等な動物の松果体は眼と同様に光受容能をもち、視細胞が分化するが、脊椎動物の進化とともに光受容能は失われ、内分泌器官となる。これと平行して、組織形態上も神経組織から内分泌組織へと変化する。本研究では、これまでほとんど研究のおこなわれていない松果体の発生メカニズムを研究することによって、眼の発生との共通性を探り、両器官の分化多様性が生じるメカニズムを明らかにする。
平成18年度には以下の研究を実施した。
1.昨年度実施した、トリ胚松果体細胞の旋回培養を継続しておこなった。この方法により、松果体細胞の集合体を形成させることができる。ここに層構造が見られることを昨年度明らかにしたが、今年度は、網膜神経細胞に特異的な種々の抗体マーカーを用いて、層構造をさらに解析した。その結果、網膜神経節細胞、視細胞などが層構築を形成していることが明らかになり、胚の松果体細胞が網膜細胞分化能を持つとともに、高次層構築能をもつことがわかった。この成果は、現在論文としてまとめ、投稿準備中である。
2.トリ初期胚眼胞の前腹4分の1領域だけにしても(残りの4分の3を切除した場合に)完全な眼に発生することを明らかにした。次に、この前腹1/4領域を、前背1/4を切除した別の個体に移植すると(Double Anterior-Ventral Optic vesicleをつくる)、完全な過剰眼が形成されることを発見した。そこで、3日胚の松果体原基を、前背1/4を切除したホスト胚の切除部に移植することを新たに試みた。この方法では、従来試みていた眼胞を完全に切除して松果体を植え継ぐよりも、移植組織がより安定に保持されることがわかった。現在まだ、十分な例数の結果が得られていないが、表皮や結合組織を除去した松果体神経上皮部を移植することを行っている。細胞分化に関して、網膜マーカーによって、検討を加えている。これにより、胚の松果体原基がどの程度、眼発生能を保持しているかが明らかにできると考えている。
3.IGF1、FGF1がトリ胚松果体細胞の神経細胞と視細胞の分化に差次的な効果を持つことを明らかにし、論文投稿した。さらに追加実験を加え、論文は受理された(印刷中)。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Neural retina regeneration in anuran amphibian Xenopus laevis post-metamorphosis : Transdiffentiation of retina pigmented epithelium rgenerates the neural retina.2007

    • Author(s)
      Yoshii C, Okamoto M, Ueda Y, Araki M
    • Journal Title

      Developmental Biology 280

      Pages: 122-132

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Regeneration of the Amphibian Retina. -Role of tissue interaction and related signaling molecules on the transdifferentiation-2007

    • Author(s)
      Araki M
    • Journal Title

      Development Growth Differentiaiton 49

      Pages: 109-120

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Enhanced differentiation of pineal neural and photoreceptor cells by fibroblast growth factor and insulin-like growth factor.2007

    • Author(s)
      Araki M, Suzuki H, Layer P
    • Journal Title

      Journal of Neurobiology (In press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Regulatory expression of Neurensin-1 in the spinal motor neurons after mouse sciatic nerve injury.2007

    • Author(s)
      Suzuki H, Tohyama K, Taketani S, Araki M
    • Journal Title

      Neuroscience Letter (In press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Enhanced differentiation of pineal neural and photoreceptor cells by fibroblast growth factor and insulin-like growth factor.2006

    • Author(s)
      Araki M, Suzuki H, Layer P
    • Journal Title

      Development Gene and Evolution (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Tissue interaction between the retinal pigment epithelium and the choroid triggers retinal regeneration of the newt Cynopus pyrrhogaster.2005

    • Author(s)
      Mitsuda S, Yoshii C, Ikegami Y, Araki M
    • Journal Title

      Developmental Biology 280

      Pages: 122-132

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Extraocular dorsal signal affects the developmental fate of the optic vesicle and patterns the optic neuroepithelium.2005

    • Author(s)
      Kagiyama Y, Gotouda K, Sakagami K, Yasuda K, Mochii M, Araki M
    • Journal Title

      Development Growth and Differentiation 47

      Pages: 523-536

    • NAID

      10016890871

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Tissue interaction between the retinal pigment epithelium and the choroid triggers retinal regeneration of the newt Cynopus pyrrhogast2005

    • Author(s)
      Mitsuda et al.
    • Journal Title

      Developmental Biology (In press)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Neuro-p24 plays an essential role in neurite extension as evidenced by anti-sense oligonucleotide method.2004

    • Author(s)
      Ida et al.
    • Journal Title

      Neuroscience Research 50

      Pages: 199-208

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] 再生医療のための発生生物学2006

    • Author(s)
      荒木正介(分担執筆)
    • Total Pages
      259
    • Publisher
      コロナ社
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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