消化器官の形態形成と細胞分化の分子発生生物学的研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11480222
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 八杉 貞雄 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70011591)
• Keywords: 消化器官 / 腺上皮 / 内腔上皮 / 側方抑制 / Notch / Delta / Numb / 遺伝子導入

Research Abstract

本研究の目的は,生命の生存に必須の器官である消化器官が形成され,それが機能的に働くまでの分子的機構を明らかにすることである。平成12年度には,特に胃腺の形態形成と上皮細胞分化(消化酵素ペプシンの分泌)に注目し,腺上皮と内腔上皮の分離がどのようなメカニズムで起こるかを解析した。腺上皮と内腔上皮はきわめて明瞭な境界を持つので,Notch-Deltaシグナリングのような境界決定機構(側方抑制)があるのではないかと考え,Notch,Delta,Serrate,Numbなどこのシグナリングに関わる遺伝子の発現を検索した。その結果,Notch-1は内腔上皮に,Notch-2は腺上皮に限局した発現が,またDelta-1は間充織と内腔上皮に発現が見られた。さらに,Numb蛋白質は腺上皮に局在していた。このような発現パターンから,これらの遺伝子の発現が腺形成や細胞分化に重要であると考え,遺伝子の過剰発現と抑制型のコンストラクトの導入実験を行った。その結果,Notch-1の活性型コンストラクトの導入は腺形成を抑制し,Delta-1の過剰発現は,内腔上皮と腺上皮における細胞分化に影響を与えることが示された。これらの結果は,胃の形成おいて,側方抑制機構が重要な役割を担っていることを示唆し,今後の研究の方向に重要な基盤を与えた。

Research Products

• [Publications] Yasugi,S.: "The mesenchymal factors regulating epithelial morphogenesis and differentiation of the chicken stomach"Zoological Science. 17. 1-9 (2000)
• [Publications] Narita,T.: "BMPs are necessary for stomach gland formation in the chicken embryo : a study using virally induced BMP-2 and Noggin expression"Development. 127. 981-988 (2000)
• [Publications] Sukegawa,A.: "The concentric structure of the developing gut is regulated by sonic hedgehog derived from endodermal epithelium"Development. 127. 1971-1980 (2000)
• [Publications] 八杉貞雄: "消化器官の領域分化における遺伝子カスケード"実験医学. 18(9). 164-170 (2000)
• [Publications] 成田知弘: "消化器官形成における上皮-間充織相互作用とBMP"Molecular Medicine. 37(6). 680-685 (2000)
• [Publications] Sakamota,N.: "Role for cGATA-5 in transcriptional regulation of the embryonic chicken pepsinogen gene by epithelial-mesenchymal interactions in the developing chicken stomach"Developmental Biology. 233. 103-113 (2000)
• [Publications] Yasugi,S.: "Gene transfer into chicken embryos as an effective system of analysis in developmental biology"Development, Growth and Differentiation. 42. 195-197 (2000)
• [Publications] Fukuda,K.: "Application of efficient and specific gene transfer systems and organ culture techniques for the elucidation of mechanisms of epithelial-mesenchymal interaction in the developing gut"Development, Growth and Differentiation. 42. 207-211 (2000)
• [Publications] 八杉貞雄: "消化管の形態形成遺伝子と疾病"現代医療. 32(8). 95-101 (2000)
• [Publications] Yasugi,S.: "The role of mesenchymal tissue in the development of the gut"Connective Tissue. 32. 273-278 (2000)
• [Publications] 福田公子: "消化管形成のボディープラン"現代化学.
• [Publications] Yasugi,S.: "Tissue Engineering for Therapeutic Use 4"Elsevier Science B.J.. 9 (2000)