始原生殖細胞を支える生殖巣内ニッチと生殖巣外ニッチ

• Project Area: Regulatory Mechanism of Gamete Stem Cells
• Project/Area Number: 21116506
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 齋藤 大介 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (90403360)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000); Fiscal Year 2010: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2009: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: 始原生殖細胞 / ニッチ / 生殖巣 / 血管 / 細胞外環境 / 細胞移動 / 誘引と反発 / 生存

Research Abstract

動物の始原生殖細胞(Primordium Germ Cell:PGC)は、胚体外に生まれ、体内の生殖巣に定着するまで、極めて興味深い移動挙動をしめす。トリ胚のPGCの場合、(1)生殖三日月環とよばれる胚体外領域に出現し、(2)血流にのって体内を移動したのちに(鳥類PGC特有の移動様式)、(3)間充織内を移動して、(4)最終的に生殖巣へとたどり着く。研究代表者は、移動中に遭遇する周辺環境が、PGC/GSCのその後の形質発現(増殖、生存および未分化状態の維持など)に大きな影響を及ぼしている可能性を想定し、移動中のPGCと細胞外環境(これをPGCニッチと捉える)に関する研究を行った。
代表者はまず、血管内のPGCに遺伝子操作し、さまざまなシグナル系を阻害する実験から、PGCが生殖巣まで辿り着くまでに、PGC自身でNotch、インテグリン、Wnt、cKit、Rhoファミリーを始め、多数のシグナルが必要であることが分かった。次に、PGCの血管内移動機構の研究から、PGCが血管内から体内間充織に侵入するポイントが決まっていること(臓側中胚葉内に発達する毛細血管)を見出した。さらに、PGCがそのポイントに到達する仕組みは、比較的大きな細胞であるPGCが細い毛細血管内に"つまる"という物理的な機構であることを見出した。また、PGCが体内に侵入するポイントとなる血管形成を阻害すると、異所的に頭部に蓄積することも見出した。今後は頭部に蓄積したPGCの性質について詳細に解析する予定である。

Research Products

• [Journal Article] In vivo gene manipulations of epithelial cell sheets : a novel model to study epithelial-to-mesenchymal transition. (2011)
  • Author(s): Yoshino, T., et al.
  • Journal Title: Development Growth and Differentiation Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genomically integrated transgenes are stably and conditionally expressed in neural crest cell-specific lineages. (2011)
  • Author(s): Yokota, Y., et al.
  • Journal Title: Developmental Biology Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ephrin B2 coordinates the formation of a morphological boundary and cell epithelialization during somite segmentation. (2009)
  • Author(s): Watanabe, T.
  • Journal Title: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 106(18) Pages: 7467-7472
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Notch signal is sufficient to direct an endothelial conversion from non-endothelial somitic cells conveyed to the aortic region by CXCR4. (2009)
  • Author(s): Ohata, E.
  • Journal Title: Developmental Biology 335 Pages: 33-42
  • Peer Reviewed
• [Presentation] BMP-switching regulates lineage specification and migration of neural crest cells. (2010)
  • Author(s): Saito, D.
  • Organizer: The 16^<th> International Conference of the International Society of Differentiation
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂
  • Year and Date: 2010-11-15
• [Presentation] BMP-switching regulates lineage specification and migration of neural crest cells. (2010)
  • Author(s): Saito, D.
  • Organizer: Society for Developmental Biology 69^<th> Annual Meeting
  • Place of Presentation: アメリカ・ニューメキシコ・アルバカーキ
  • Year and Date: 2010-08-07
• [Presentation] BMP-switching regulates lineage specification and migration of neural crest cells. (2010)
  • Author(s): Saito, D.
  • Organizer: 第43回日本発生生物学会年会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
  • Year and Date: 2010-06-21
• [Presentation] BMP switching regulates migration and subtype segregation of neural crest cells (2010)
  • Author(s): Daisuke Saito
  • Organizer: CDB Symposium 2010
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
• [Book] 最新医学「幹細胞研究の最近の進歩(後編)-組織幹細胞-」(発生と幹細胞:神経冠細胞の移動機構) (2009)
  • Author(s): 齋藤大介