2023 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms governing tongue morphogenesis in embryonic mice
| Project/Area Number |
21K09822
|
|---|
| Research Institution | The Nippon Dental University |
|---|
Principal Investigator |
田谷 雄二 日本歯科大学, 生命歯学部, 教授 (30197587)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊田 健介 日本歯科大学, 生命歯学部, 准教授 (40585874)
添野 雄一 日本歯科大学, 生命歯学部, 教授 (70350139)
佐藤 かおり 日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (90287772)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 歯学 / 病理学 / マウス胎仔 / 舌形態形成 / 外側舌隆起 / 上皮間葉相互作用 / 舌筋発生 / 分子ネットワーク |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
舌発生において最初に現れる外側舌隆起から舌形状までの形態形成については不明な点が多く残されている。今までの知見から、舌の形態形成では、舌原基を被覆する鰓弓上皮、その直下の神経堤由来の間葉細胞、ならびに舌筋系譜の細胞集団はそれぞれ舌の形態形成に重要な役割を持っていることが推察される。ただし、舌の形態形成に寄与するこれら３者が相互に作用する実態は明らかにされていない。本研究では、マウス舌発生での上皮―間葉（筋系譜と神経堤由来）間相互作用を担う分子ネットワークとその制御機構を明らかにすることによって、舌形態形成の機序の解明を目指す。
最終年度では、昨年度から継続して、リアルタイムPCRによる発現変動の検索、免疫組織化学によるタンパク局在の同定を行い、DNAマイクロアレイ解析データを検証した。この解析から得られた確実性の高い候補遺伝子として、Shh、Endothelin-1、Fgfのシグナルカスケードが働いていることが想定され、舌の形態形成を担う上皮筋系譜間・上皮間葉間・筋/非筋系譜の細胞間相互作用に働く分子ネットワークの構築ができた。さらに、外側舌隆起の形成機序を明らかにするために、筋系譜と非筋系譜の細胞の挙動（細胞増殖・細胞死・細胞移動等）について、舌の形態形成を再現できる鰓弓器官培養系を用いて、候補分子の阻害や過剰発現等の実験を実施した。Shhの阻害剤Jervine、ならびにEndothelin-1の遺伝子欠損マウスの解析により、外側舌隆起の形成不全に起因した小舌症の表現型を見出した。このことから、Shh、Endothelin-1のシグナル系は舌筋細胞の分化にも関与するだけでなく、舌筋細胞の周囲の神経堤由来の間葉細胞の増殖に直接関与することで外側舌隆起の形成を制御していることが明らかとなった。さらに、Fgfのシグナル系のFgf2, 4は外側舌隆起の形成促進に関与し、Fgf8は神経堤由来の間葉細胞のサバイバルに関与することを明らかにした。
|
