頸に前肢が形成されない分子基盤の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K14718
• Research Institution: Fukushima Medical University
• Principal Investigator: 向笠 勝貴 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (60706349)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ニワトリ胚 / 側板中胚葉

Outline of Annual Research Achievements

ニワトリ胚において、肢芽形成の起こらない胸腹部の側板中胚葉にFgfを強制的に作用させると、異所的に肢芽の誘導が起こる。しかし、頸部では同様のことが起こらない。つまり、頸部側板中胚葉には肢芽形成能がないと考えられる。本研究は側板中胚葉の肢芽形成能を規定している分子基盤を明らかにすることを目的としている。昨年度は先行実験として、ニワトリ胚初期胚で、頸部、前肢部、胸腹部の側板中胚葉からそれぞれRNAを抽出し、RNA-seqを行った。本年度は、サンプル数追加のため、引き続き同じ実験を繰り返すとともに、新たに後肢部の側板中胚葉のサンプルも加えた。結果として、側板中胚葉の頸部、前肢部、胸腹部、後肢部の4か所でトランスクリプトームの比較をすることが可能となった。データ解析の結果、予想通り、前肢と後肢ではFgfシグナルに関わる遺伝子の発現が高いことがわかったが、Fgfシグナルカスケードの中間に位置するような遺伝子はどの領域でも同様に発現しているようであった。また、頸部側板中胚葉は心臓の位置に近いため、遺伝子発現も心臓に近いものがある可能性も考え、すでに発表されているニワトリ胚心臓のRNA-seqデータも加えて、解析を行った。心臓と側板中胚葉の遺伝子発現は顕著に異なるものの、PCA解析では、側板中胚葉の中では頸部のものが一番心臓に近いデータであることが示された。しかしながら、まだデータ解析が不十分であるため、今後、複数の手法を組み合わせ、データ解析を進めていく。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度の解析で、側板中胚葉から得たRNAでRNA-seq解析が可能であることが確かめられたので、今年度はサンプル数追加のため、同様の実験を行った。結果として、統計解析が可能なサンプル数を取得でき、現在はデータ解析を進めているという状況である。よって、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

今年度で最低限のデータ取得が終了したので、今後は本格的なデータ解析を進める。データ解析後はさらにRNA-seq解析結果の裏付けのために、in situ hybridizationや免疫染色を行う必要が生じる可能性があるので、結果に応じてそれらの実験を行う。