2017 Fiscal Year Research-status Report
哺乳類における体毛の針化を題材とした新規形質獲得の分子メカニズム解明
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17K19422
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
二階堂 雅人 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70432010)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡部 正隆 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (10300716)
重谷 安代 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70431773)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | ハリネズミ / 平行進化 / 針 / 体毛 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は体毛の針化に関わる平行進化の分子メカニズムを明らかにすることである。特に、針が複数の体毛が融合したものなのか、もしくは１本の体毛が肥大化したものなのかを検証することがもっとも重要な検証課題である。該当年度期間中において我々は、アフリカヨツユビハリネズミ（Atelerix albiventris）の針と体毛の組織解剖学的な観察を目的として、まず生後１ヶ月程度の個体の解剖をおこなった。そして、背側に生えている成熟針と成長途中の針（生え始めている段階）、および腹側に生えている体毛をそれぞれ皮膚ごと単離してブアン固定し、パラフィン切片を作成した。それらについてはヘマトキシリン・エオジン染色をおこない顕微鏡観察をおこなった。その結果、成長途中の針について特に多くの知見が得られた。具体的には、針の基部では単一の毛乳頭細胞が存在しそれらが針の上部に移るに従い規則的なヒダ構造を形成し始め、それらが毛皮質と毛髄質に分化していくことが分かった。毛皮質はケラチンの沈着に伴い硬い針構造を保つための内部骨格として働き、毛髄質は徐々に細胞密度が低くなり最終的には空洞となる。つまり針構造は外部骨格としての硬い皮質と中空の毛髄質からなっていることが明らかとなった。針の基部の毛乳頭細胞については単一であり、その他の基本的な構造は体毛と違いは観察されないことから、針は１本の体毛が肥大化し、その内部に規則的なヒダ構造が形成されたものであると予想される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ハリネズミの針構造と体毛構造の組織解剖学的な比較をおこなうことができた。そして、針の起源に関しておそらくは１本の体毛が肥大化したものであることが明らかとなり、これは形態学的な考察をする上で研究上の大きな進展である。
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| Strategy for Future Research Activity |
針の起源として１本の体毛が肥大化したものである知見が得られたが、今後はその肥大化した体毛がどのようにして針のような硬い構造として進化したのかに関する進化発生学的な研究をおこなっていく予定である。具体的には針部分と体毛部分のRNAseqによる遺伝子発現比較や、針の毛乳頭細胞の規則的なヒダ形成を引き起こす遺伝子の特定をおこないたい。
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| Causes of Carryover |
初年度はIn situ ハイブリダイゼーションを実施しなかったため、その消耗品費を次年度に繰り越してあらためてその予算を使用することとした。
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