頭蓋顎顔面領域の形態形成におけるオーガナイザー領域の検索〜頭蓋顎顔面と歯胚の発生機序とシグナル中心の解明〜

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10307043
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 江藤 一洋 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30014161)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 正人 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (70313228) ; 井関 祥子 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (80251544) ; 池田 正明 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (20193211)
• Keywords: 口腔上皮 / 顎の発生機序 / シグナリング機構 / 中脳の神経堤細胞 / ラトケ嚢 / 全胚培養と上顎器官培養

Research Abstract

まず、顎の発生機序とシグナリング機構の解明では、まず、FGF-8を発現する第一鰓弓の口腔側の付けねの領域の上皮は間葉細胞の増殖を維持することができ、近傍の宿主の間葉細胞の増殖を促進することを示した。しかし、間葉のみの移植片では増殖が維持されないことを確認した。これらのことは、口腔側基部の上皮と間葉の両方が、顎の発生に重要であることを示唆している。さらに、第一鰓弓の口腔側の付けねになる口咽頭膜の下方の領域は、移動直後の中脳後方由来の神経堤細胞にはメッケル軟骨を誘導できるが、中脳前方の神経堤細胞にはできないことを明らかにした。これらのことは、顎の発生には、中脳の神経堤細胞の移動経路と移動先の環境の両方が顎のinitiationに重要であることを示唆している。
また、本年度は、哺乳類胚の口腔上皮の機能のひとつとして、口腔上皮の陥入によって形成されるラトケ嚢から腺下垂体が発生する機序の解明を試みた。すなわち、哺乳類胚の下垂体形成において、口腔外胚葉が寄与していることを明らかにし、前腸内胚葉と口腔外胚葉と神経堤細胞の相互作用が下垂体の発生機序にどのように関わっているかを解明することを目的とした。新たに行った実験として、囓歯類胚の口咽頭膜が破れる前の外胚葉細胞層を蛍光色素DiIで標識した後、全胚培養を行い、咽頭胚期および器官形成期胚における外胚葉細胞の存在領域を確かめた。その結果、下垂体の腺下垂体の細胞は、正中部の原始口腔の外胚葉細胞層に由来していた。口腔の外胚葉が顔面の形態形成に重要な役割を演じているだけでなく、内分泌系を介して体全体の恒常性の調節に関与することが示唆された。さらに、外胚葉を標識後に全胚培養と上顎器官培養を組み合わせた長期培養法を用いて9日間培養するという画期的な培養方法を確立することができた。すなわち、本方法が上顎に由来する器官の形成の解析に有効な培養法法であることを強く示唆するものであった。

Research Products

• [Publications] Kouki T,Imai H,Aoto K,Eto K,Shioda S,Kawamura K,Kikuyama S.: "Developmental origin of the rat adenohypophysis prior to the formation of Rathke's pouch"Development.. 128(6). 959-963 (2001)
• [Publications] Kubota K,Goto S,Eto K,Hayashi S.: "EGF receptor attenuates Dpp signaling and helps to distinguish the wing and leg cell fates in Drosophila"Development. 127(17). 3769-3776 (2000)
• [Publications] Fukuda T.,Kawano H.,Osumi-Yamashita N.,Eto K.and Kawamura K: "Histogenesis of the cerebral cortex in rat fetuses with a mutation in the Pax-6 gene"Developmental Brain Research. 120. 65-75 (2000)