2023 Fiscal Year Final Research Report

Clarifying left-right asymmetry by imaging of cell signaling and tissue development

Research Project

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Project/Area Number	19H01022
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 48:Biomedical structure and function and related fields
Research Institution	National Cardiovascular Center Research Institute
Principal Investigator	Mochizuki Naoki 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究所長 (30311426)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中嶋洋行国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (10467657) 迫圭輔国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (50786291) 福井一国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80551506)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords	左右非対称性 / クッパ―胞 / 繊毛 / カルシウム / カルシウム / 発生 / ゼブラフィッシュ
Outline of Final Research Achievements	Our group focused on the mechanism underlying left-right asymmetry during zebrafish development. Kupffer's vesicle (KV) corresponding to mouse node is an left-right organizer by evoking Ca2+ oscillation of endodermal cells that constitute KV. Although we observed Ca2+ oscillation of dorsal forerunner cells (DFCs) that become KV-constituting cells, there was no asymmetric oscillation in the left or right side of DFCs. There was no cavity of DFCs group, while KV have a cavity and motile cilia in the cavity. Thus, cilia-dependent and cilia-independent ca2+ oscillation were present in the endodermal cells. However, we could not clarify the contribution of Ca2+ oscillation in the endodermal cells for left-right asymmetry. We further observed the spaw expression started form the region close to KV and gradually extended toward left side, indicating the some signal that was determinde by KV. We finally tried to visualize how spaw molecule secreted in the left side but not in the right side.
Free Research Field	発生生物学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	生物の臓器・組織の空間的配置を決定する体軸決定は、ひと疾患の発症要因となるだけでなく生物の根源的な形態形成として重要な研究課題である。このなかで左右軸を決定する器官としてのマウスのノード、ゼブラフィッシュのクッパ―胞の重要性とその内部に存在する繊毛による胞内の流れの重要性が報告されてきた。本研究ではクッパ―胞の形成前後の内胚葉細胞の左右差の検討、またクッパ―胞からのシグナルがいかに左側のみに発現するSpaw遺伝子の発現をもたらすかについて検討した。その結果、遺伝子の発現だけではなくSpaw分子が右側に広がらない機構の重要性を調べることが不可欠であることを明らかにした。