2019 Fiscal Year Research-status Report
哺乳類の脳容積拡大を可能にした頭蓋底の形態進化過程の解明
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19K07244
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
古寺 敏子 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (90822809)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武智 正樹 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (10455355)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 形態進化 / 軟骨頭蓋 / 神経堤細胞 / 三次元再構築 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は哺乳類胚及び爬虫類―鳥類胚を用い、それぞれの軟骨頭蓋を比較発生学的に解析することにより哺乳類の頭蓋底の形態進化を明らかにすることである。これまで羊膜類の軟骨頭蓋前半部の発生過程における未解決の問題は、1)爬虫類-鳥類では存在する耳前柱が哺乳類では消失する、2)哺乳類の梁軟骨の発生過程は中間梁軟骨と一対の軟骨原基から形成されるニワトリの梁軟骨と同じか、3)哺乳類以外では梁軟骨の内側は下垂体と内頸静脈が収まる領域であるが、哺乳類の下垂体直下に形成される軟骨(下垂体軟骨)はニワトリの極軟骨と相同か、あるいは新規形成物なのかの3点である。2)の問いについて、すでに先行実験のマウス13.5-15.5日胚の頭蓋軟骨染色結果より、マウスの梁軟骨はニワトリ胚と同様に1対の梁軟骨原基から形成され、その間が軟骨で埋まることがわかっている。従って3)の問いの解析のため、まず極軟骨が明瞭にみられるニワトリにおいて極軟骨が鰓弓の上顎由来であることを確かめた。ニワトリ2日胚の鰓弓の上顎突起の間葉細胞領域を蛍光色素DiIで標識し、8日胚まで孵卵後固定し解剖して観察した結果、DiIで標識された細胞はおおよそ極軟骨領域に位置していた。さらにニワトリ2日胚の上顎突起の間葉細胞領域を焼灼切除し、同様に孵卵し同定したところ嘴および梁軟骨-極軟骨の一部が阻害された胚が確認できたことから極軟骨が鰓弓の上顎要素であると考えられた。次に鰓弓上顎要素の神経堤細胞がDlx1で標識された遺伝子組み換えマウスDlx1-creERT2:R26R 15.5日胚の切片において、ニワトリの極軟骨にほぼ相同な位置にDlx1の発現が認められた。以上の結果からマウスにおいてもニワトリの極軟骨に相同な軟骨が軟骨頭蓋にある可能性が示唆された。現在1)について、マウスの軟骨形成の分子マーカーの発現が耳前柱の軟骨形成開始に関わっているのか解析を進めている。
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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
全身の細胞がGFP蛍光を示すニワトリ卵(pLsi/ △AeGFP-TG)の胚が移植に適さなかったものの、蛍光色素DiIのラベリングと焼灼実験により予定通り実験が進められている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き哺乳類の耳前柱の消失についての解析を詳細に行う。また真獣類以外の哺乳類（オポッサム、カモノハシ等）の梁軟骨がマウスと同様の発生を示すかの検討及び鱗竜類（ヤモリ）において、ニワトリ同様の極軟骨が存在するかを確かめる。
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| Causes of Carryover |
本年度予定以外の物品等の購入が必要となり、3D可視化・解析ソフトウエアの購入が難しくなった。次年度の助成金も含めてソフトウエアの購入にあてる予定である。
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