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Analysis for Developmental Mechanisms of External Genitalia

Research Project

Project/Area Number 19790153
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field General anatomy (including Histology/Embryology)
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

MIYAGAWA Shinichi  Kumamoto University, 発生医学研究センター, COEリサーチアソシエイト (30404354)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,690,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords外生殖器 / 尿道下裂 / 性分化 / ヘッジホッグ / Wnt / 細胞系譜 / 雄性化
Research Abstract

外生殖器形成メカニズムについて様々な遺伝子改変マウスを用いて解析を行った。その結果、マウス外生殖器形成過程において、ヘッジホッグやWntシグナルを中心とした細胞増殖因子群の寄与が極めて大切であることを明らかにした。
外生殖器形成過程における上皮、間葉の作用を調べるために、それぞれの組織でCr組み換え酵素を発現するマウスについて検討を行った。その結果、Shh-CreERマウスは内胚葉性上皮細胞、Gli1-CreERマウスは間葉で特異的なCre活性を示すことがわかった。これらのマウスが発現するCre組み換え酵素はタモキシフェン誘導型であるため、組織特異的な制御に加え、時期特異的な制御も可能となり、外生殖器形成過程を解析する上で有効である。これらのマウスのCre活性を利用して間葉特異的なbeta-cateninのloss-of-function実験を行ったところ、雄の外生殖器の包皮形成が阻害された。一方、beta-cateninのgain-of-function実験では雌の外生殖器の包皮が厚くなり、雄の包皮に近い形態となった。したがって、間葉におけるbeta-cateninを介するWntシグナルが外生殖器の雌雄それぞれの形態形成に極めて大切であるという結果が得られた。また、ヘッジホッグシグナルのエフェクターの一つであるGli2遺伝子のノックアウトマウスは尿道下裂様の表現型を示し、さらに雌よりも雄の方がその表現型が重篤であった。したがってGli2を介した、ヘッジホッグシグナルの正の制御が、外生殖器・会陰部形成に必要であることが明らかとなった。このように本研究では、ヘッジホッグ及びWntシグナルが外生殖器の性的二型に関与することを初めて示した。尿道下裂をはじめとする外生殖器・会陰部の発生異常はヒトでも多いことが知られており、本研究で得られた結果は、そのようなヒト先天性疾患の発生メカニズム解析に大きく寄与するものと考えられる。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Genetic interactions of the Androgen and Wnt/β-catenin Pathways for the Masculinization of External Genitalia2009

    • Author(s)
      Miyagawa, S.
    • Journal Title

      Molecular Endocrinology (印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gene expression analyses on embryonic external genitalia : identification of regulatory genes possibly involved in masculinization processes2008

    • Author(s)
      Nishida H, Miyagawa S, Matsumaru D, Wada Y, Satoh Y, Ogino Y, Fukuda S, Iguchi T, Yamada G
    • Journal Title

      Congenital Anomaly (Kyoto) 48

      Pages: 63-67

    • NAID

      10027387190

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Positive regulation of steroidogenic acute regulatory protein(StAR) gene expression through the interaction between Dlx and GATA-4 for testicular steroidogenesis2008

    • Author(s)
      Nishida H, Miyagawa S, Vieux-Rochas M, Morini M, Ogino Y, Suzuki K, Nakagata N, Choi HS, Levi G, Yamada G
    • Journal Title

      Endocrinology 149

      Pages: 2090-2097

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Gene expression analyses on external genitalia: identification of regulatory genes possibly involved in masculinization processes2008

    • Author(s)
      Nishida, H.
    • Journal Title

      Congenital Anomalies (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Positive regulation of steroidogenic acute regulatory protein (StAR) gene expression through the interaction between Dlx and GATA-4 for testicular steroidogenesi.2008

    • Author(s)
      Nishida, H.
    • Journal Title

      Endocrinology (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genetic Integrations of the Androgen and Wnt/b-catenin Pathways for the Masculinization of External Genitalia

    • Author(s)
      Miyagawa S, Satoh Y, Haraguchi R, Suzuki K, Iguchi T, Taketo MM, Nakagata N, Matsumoto T, Takeyama K, Kato S, Yamada G
    • Journal Title

      Molecular Endocrinology (印刷中)

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Identification of Genetic Cascade for External Genital Development2009

    • Author(s)
      Miyagawa S
    • Organizer
      キーストンシンポジウム
    • Place of Presentation
      サンタフェ(アメリカニューメキシコ州)
    • Year and Date
      2009-02-02
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Identification of Genetic Cascade for External Genital Development2009

    • Author(s)
      宮川信一
    • Organizer
      Keystone symposia
    • Place of Presentation
      サンタフェ(アメリカ)
    • Year and Date
      2009-02-02
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of Genetic Cascade for Genital Primordium Formation2008

    • Author(s)
      宮川信一
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-12-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report 2008 Final Research Report
  • [Presentation] Integration of Androgen and Growth Factor Signaling on Masculinization Processes of External Genitalia2008

    • Author(s)
      Miyagawa S
    • Organizer
      キーストンシンポジウム
    • Place of Presentation
      スティムボートスプリングス(アメリカコロラド州)
    • Year and Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Integration of Androgen and Growth Factor Signaling on Masculinization Processes of External Genitalia2008

    • Author(s)
      宮川 信一
    • Organizer
      Keystone symposia 2008 (C6)
    • Place of Presentation
      Steamboat Springs,コロラド州・アメリカ
    • Year and Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Contribution of hedgehog-responsive cells in testis2007

    • Author(s)
      宮川信一
    • Organizer
      第40回発生生物学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2007-05-28
    • Related Report
      2008 Final Research Report 2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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