2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K16146
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
岩崎 美樹 北里大学, 一般教育部, 非常勤講師 (70792563)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ゼブラフィッシュ / 骨組織 / Mmp9 / ECM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゼブラフィッシュの骨組織に着目し、骨の形態・大きさ（骨のパターン）を制御する機構を明らかにすることを目的とする。
これまでゼブラフィッシュの骨組織（鱗）で、マトリックスメタロプロテアーゼ9 (mmp9)が骨基質上面の多様な形態をした細胞で発現することを見出した。Mmp9発現細胞が骨組織の細胞外マトリックス(ECM)リモデリングに働き、骨の形態制御に関わると考えている。
当該年度では、ゼブラフィッシュ初期胚の骨形成期におけるmmp9の発現を調べた。３日胚で、舌顎骨（Hyomandibular; 頭蓋骨と顎骨をつなぐ骨）の一部で発現が見られた。さらに、骨化した舌顎骨（15日胚）でも発現が確認された。これらのmmp9発現細胞の同定を試みた。３日胚で、舌顎骨の神経軸索が通り抜ける孔（Foramen）の近傍にmmp9発現細胞が存在することから、神経軸索に付着するグリア細胞の可能性が示唆された。グリア細胞を標識する系統（SAGFF202A）を用いmmp9:GFP;202A;RFPを作成し、細胞の観察を行った結果、舌顎骨孔を通り抜けるVII神経（顔面神経・側線神経・味覚神経）の一部のグリア細胞でmmp9が発現していることが示された。
mmp9の機能を解析する足掛かりとして、グリア細胞を欠損する変異体(mmp9;erbb2-/-)の解析を行った。erbb2-/-変異体では、グリア細胞が欠損することから、舌顎骨近傍のmmp9発現細胞も全く確認されなかった。さらに、舌顎骨の孔の形態に異常が見られた。一方、神経軸索の走行は正常であった。このことから、mmp9を発現するグリア細胞が、舌顎骨孔の形態形成に関与することが示唆された。
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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
mmp9発現細胞は、鱗の特徴的な構造である溝や突起に付着しており、これらの構造の形成維持に関係すると考えられる。また、erbb2-/-変異体の解析から初期胚の舌顎骨孔の形態形成に関係することが示された。Mmp9の機能解析の為の変異体（mmp9-/-）、およびmmp9を発現する細胞を薬剤処理により除去できるmmp9:nfsB系統を入手し解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
mmp9発現細胞は、初期胚および鱗で骨化しない領域に局在することが示された。これらの細胞がECMのリモデリングに働きカルシウムの沈着を抑制している可能性が考えられる。今後の方針として、mmp9-/-変異体、およびmmp9:nfsB系統を用い、鱗再生時の構造形成（溝状、隆起線）の解析を行う。さらに、mmp9の直接的な活性を調べるため、in vivo zymographyを行う。
同じ硬骨魚であっても、鱗の形態は異なることが知られている。メダカ(Oryzias latipes)は溝状が無く、同心円状の複数の隆起線のみが存在する。メダカの鱗の構造（神経軸索、血管の走行等）を比較することで、発生進化的な知見が得られると考えている。
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| Causes of Carryover |
Covid-19の感染拡大で参加予定であった国内・国際学会がオンサイトで行われなくなった為、それに掛かる旅費（交通費・滞在費等）が未使用となり、次年度使用額が生じた。次年度は、in vivo zymography等に使用する試薬を購入する。また、引き続きmmp9の機能解析を行うための阻害剤、MO, 合成DNA, 合成オリゴ等を購入する。
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Research Products
(2 results)
