始原生殖細胞を支える生殖巣外ニッチ

• Project Area: Regulatory Mechanism of Gamete Stem Cells
• Project/Area Number: 23116705
• 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: Tohoku University (2012); Nara Institute of Science and Technology (2011)
• Principal Investigator: 齋藤 大介 東北大学, 国際高等研究教育機構, 助教 (90403360)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000); Fiscal Year 2012: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2011: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: 鳥類 / 始原生殖細胞 / ニッチ / 細胞移動 / 血管 / 発生生物学 / 生殖幹細胞 / 生殖巣 / 誘引 / 移動

Research Abstract

(1)世界で始めて血管内PGCの細胞挙動を捉えることに成功：in vivo transfection法およびレクチン染色法により、生きた胚の血管内におけるPGCの可視化に成功した。そこに独自のライブイメージング技術（卵外培養法とコンフォーカル顕微鏡による観察）を組み合わせ、血管内におけるPGCの細胞挙動を世界で始めて捉えた。PGCは血流内を受動的に流されて移動することを実証した。また、循環移動を停止する特定の毛細血管の特定と、その際の細胞挙動を捉えることに成功した。
(2)血管内PGCが循環移動を停止する際のメカニズム：ライブ観察の結果から、PGCの循環停止に関わる一つの要因として、PGCの大きさ・硬さといった物理的な要因が重要であると仮説を立てた。実際にPGCと同じ直径をもつ人工物は、PGCと同様に特定の毛細血管において循環移動を停止することから、大きさという要因の重要性を示すことができた。また、循環移動停止に関与する分子を特定するスクリーニング解析から、PGC自身においてはcKit、Rhoファミリー、FGF・Wntシグナル、カドヘリンが必要であること、移動の場である特定毛細血管の形成には、MMPの活性とBMPシグナルが必要であること、まだ作用点は不明ではあるがWntシグナルの必要も見えてきた。
(3)PGC移動のゴールである生殖腺の初期形成メカニズム：生殖腺形成に関わる転写因子カスケードの研究はある程度進んでいるが、発生初期の生殖腺誘導機構に関してはほとんど理解されていなかった。我々は内胚葉から一過的に分泌されるshhが中間中胚葉に作用することで生殖腺が誘導されることを明らかにした。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Interepithelial signaling with nephric duct is required for the formation of overlying coelomic epithelial cell sheet. (2014)
  • Author(s): Yoshino T, Saito D, Atsuta Y, Uchiyama C, Ueda S, Sekiguchi K, Takahashi Y.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A. Volume: 掲載確定
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transgenesis of the Wolffian duct visualizes dynamic behavior of cells undergoing tubulogenesis in vivo. (2013)
  • Author(s): Atsuta, Y., Tadokoro, Y., Saito, D.,Takahashi, Y.
  • Journal Title: Dev. Growth Differ Volume: 55(4) Issue: 4 Pages: 579-590
  • DOI: 10.1111/dgd.12047
  • NAID: 40019735246
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The dorsal aorta initiates a molecular cascade that instructs sympatho-adrenal specification. (2012)
  • Author(s): Saito, D., Takase, Y., Murai, H. and Takahashi, Y.
  • Journal Title: Science (Report) Volume: 22 Issue: 6088 Pages: 1578-1581
  • DOI: 10.1126/science.1222369
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] In vivo gene manipulations of epithelial cell sheets: a novel model to study epithelial-to-mesenchymal transition. (2011)
  • Author(s): Yoshino, T., Saito, D., Tadokoro, R. and Takahashi, Y.
  • Journal Title: Dev. Growth Differ Volume: 53 Issue: 3 Pages: 378-388
  • DOI: 10.1111/j.1440-169x.2011.01252.x
  • NAID: 10028202714
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Genomicallyintegrated transgenes are stably and conditionally expressed in neural crest cell-specific lineages. (2011)
  • Author(s): Yokota,Y., Saito, D., Tadokoro, R. and Takahashi, Y.
  • Journal Title: Dev. Biol Volume: 353(2) Issue: 2 Pages: 382-395
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2011.02.001
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Primordial germ cells transmigrate from blood stream to gonad in avian embryos: Novel behavior revealed by live-imaging analysis. (2012)
  • Author(s): Saito, D., Torii, T., Takahashi, Y.
  • Organizer: 7th International chick meeting
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
• [Presentation] Neuro-vascular interactions instruct morphogenesis during development (2012)
  • Author(s): 高橋淑子、高橋輝明、村井英隆、高瀬悠太、齋藤大介
  • Organizer: 第35回日本神経科学会
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋市
• [Presentation] Primordial germ cells transmigrate from blood stream to gonad in avian embryos: Novel behavior revealed by live-imaging analysis. (2012)
  • Author(s): Saito, D., Torii, T., Takahashi, Y.
  • Organizer: The 58th/60th NIBB Conference
  • Place of Presentation: 愛知県岡崎市
• [Presentation] Primordial germ cells transmigrate from blood stream to gonad in avian embryos: Novel behavior revealed by live-imaging analysis. (2012)
  • Author(s): Saito, D., Torii, T., Takahashi, Y.
  • Organizer: 日本発生生物学会第45回大会
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市
• [Book] 血管医学「自律神経の発生における血管の関わり」 (2013)
  • Author(s): 高橋淑子、齋藤大介
  • Total Pages: 107
  • Publisher: メディカルレビュー社
• [Book] 「神経―血管相互作用から読み解自律神経系の成立機構」実験医学増刊『臓器円環による生体恒常性のダイナミクス (2013)
  • Author(s): 高橋淑子、齋藤大介
  • Total Pages: 221
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 生体の科学「自律神経系の形成における血管の役割」 (2012)
  • Author(s): 齋藤大介、高橋淑子
  • Total Pages: 614
  • Publisher: 医学書院
• [Remarks]
  • URL: http://bsw3.naist.jp/courses/courses201.html