マウスならびにヒト下垂体ホルモン分泌細胞の体外分化誘導に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571531
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 田熊 直之 旭川医科大学, 医学部, 助手 (10312464)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千石 一雄 旭川医科大学, 医学部, 助教授 (30163124) ; 山下 剛 旭川医科大学, 医学部, 講師 (30271787)
• Keywords: Rathke's pouch / BMP4 / FGF8 / SHH / mesoderm / Nkx

Research Abstract

平成14年度はマウスにおいて、mesodermからシグナル分子を作用させることにより予想される転写因子群の発現を誘導し、ラトケ嚢原基さらには下垂体前葉細胞を作成する事を目的とした。現在までに、検討が進んだ事項として、以下の事が明らかになった。
1.マウス系統及びマウスのGenetic Background : CD1あるいはB6など系統により若干(Embryonic dayで0.5日弱)のmesodermの分化発生時間の差異があると思われる。
2.培養条件:当初、下垂体前葉は後葉と違い神経組織とみなさずに培養条件(培養液など)をいろいろ設定したが、基本的に発生の初期は神経組織と同様の培養条件が適していると考えられる。現段階では基本培養液はOPTI-MEM(GibcoBRL)およびN2 supplement(GibcoBRL)が良いと思われる。
3.mesodermからラトケ嚢原基への誘導において、BMP4およびFGF8のみでは発生分化が予想通り起こらない。作用濃度、あるいは作用時間のずれも検討したが根本的に別の誘導因子がさらに必要と思われた。文献的にはFGF10が関与していると示唆されているが、私的にはmesoderm自体からの自律的な誘導因子の発現が不可欠と考えられる。つまりFGF8を作用させる以前で、かつBMP4による誘導とほぼ同時期にmesoderm自体に発現しパラクライン的にmesodermでのIsl-1等の転写因子の発現を補助し得る誘導因子が必要であると考えられた。即ち現段階で最も考えられるのはSHH(Sonic hedgehog)である。
4.今後の展開:SHHが十分発現した後からのやや分化したmesodermからのラトケ嚢分化実験と、外部からSHHを作用させる実験を施行していく。また転写因子であるNkx遺伝子群のうち神経外胚葉に発現するNkx群のみがSHH依存性であるため、それらの転写因子群も関与しているか検討を加える。従って、これらの仮説が正しければ、下垂体前葉、中葉は発生の初期段階においては、下垂体後葉と同様な神経下垂体と考え今後の研究を進めていく必要があると考えられる。