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2013 Fiscal Year Annual Research Report

両生類網膜再生の初期過程を制御する細胞結合の調節機構と色素上皮の分化転換

Research Project

Project/Area Number 23570255
Research InstitutionNara Women's University

Principal Investigator

荒木 正介  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (00118449)

Keywords網膜再生 / ツメガエル / 網膜色素上皮細胞 / 細胞間結合
Research Abstract

成体のアフリカツメガエルでは網膜を除去すると、完全に再生する。再生の起源となるのは網膜色素上皮細胞(RPE細胞)である。一方、ネッタイツメガエルでは、同様に網膜が再生するが、その起源となる細胞は毛様体辺縁部の幹細胞であり、RPE細胞は網膜を再生しない。これらの現象を組織培養条件下において解析することによって、RPE細胞が脱分化、分化転換して網膜を再生するメカニズムを明らかにすることを目的に研究を実施した。
組織培養したアフリカツメガエルRPE細胞は、組織片から周囲に這い出し、上皮ゾーンを形成し、次に前分化ゾーン、さらに神経分化ゾーンと移動する。組織片や、上皮ゾーンでは、RPE細胞はN-cadherin、connexin-43に陽性で典型的な上皮形態をもつが、前分化ゾーンでは、connexin-43は陰性になり、上皮の性質に変化が見られる。網膜分化に必要な遺伝子、RxとPax6の発現をmRNAの分布で調べると、組織片や上皮ゾーンでRxが発現するが、前分化ゾーンではRxは低下し、Pax6が強く認められた。また、このゾーンでは活発なDNA複製が認められた。
これに対して、分化転換しないネッタイツメガエルRPE細胞では、組織片を這い出したRPE細胞は上皮ゾーンを形成することなく、周囲へ移動する。従って、N-cadherinに陽性のゾーンは見られない。そして、Rx、Pax6いずれもほとんど発現は見られなかった。続いて、ネッタイツメガエルでN-cadherin遺伝子を強制発現させ、細胞の変化を調べた。その結果、N-cadherin陽性の上皮形態をもつ領域が現れ、Rx遺伝子の発現も見られた。ところが、神経分化はおこらなかった。
以上の結果より、上皮性の維持はRx遺伝子の発現とその維持には必要であるが、これだけで網膜再生がおこるわけではなく、さらに他の細胞間連絡、例えばギャップ結合などが必要であると示唆される。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Retinal stem/progenitor cells in the ciliary marginal zone complete the whole retina regeneration: A study of retinal regeneration in a novel animal model2014

    • Author(s)
      Miyake A and Araki M
    • Journal Title

      Dev. Neurobiol.

      Volume: unknown Pages: in press

    • DOI

      unknown

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Abnormal retinal development associated with FRMD7 mutations2014

    • Author(s)
      Thomas MG, M Crosier, S Lindsay, A Kumar, M Araki, B P Leroy, R J McLean, V Sheth, G Maconachie, S Thomas, A T Moore, I Gottlob
    • Journal Title

      Human Mol. Genetics

      Volume: unknown Pages: in press

    • DOI

      unknown

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Immediate differentiation of neuronal cells from stem/progenitor-like cells of the avian iris tissues2014

    • Author(s)
      Matsushita T, Fujihara A, Royall L, Kagiwada S, Kosaka M and Araki M
    • Journal Title

      Exp. Eye Res.

      Volume: unknown Pages: in press

    • DOI

      unknown

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] RPE specification is mediated by surface ectoderm-derived WNT signaling in the chick2013

    • Author(s)
      Steinfeld J, Ushijima I, Coronato N, Layer PG, Araki M, and Vogel Höpker A
    • Journal Title

      Development

      Volume: 140 Pages: 1-11

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Specification of the developing telencephalon along dorso-ventral axis2013

    • Author(s)
      A Karaiwa, S Taketani, S Nozi, M Araki
    • Organizer
      第46回日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      松江
    • Year and Date
      20130528-31
  • [Presentation] Amphibian retinal regeneration is triggered by Matrix metalloproteinase

    • Author(s)
      H Naito, Y Ueda, T Sato, A Sehara-Fujisawa and M Araki
    • Organizer
      第46回日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      松江
  • [Presentation] Rax and Pax6 expressions are required for transdifferentiation from retinal pigment epithelial cells into neurons during retinal regeneration in Xenopus

    • Author(s)
      Y Ueda, R Teshigawara and M Araki
    • Organizer
      第46回日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      松江
  • [Presentation] The histone demethylase jmjd3 stimulates ectopic eye formation by increasing the access of pax6 protein to its target gene

    • Author(s)
      N Sudou, Y Ueda, A Kawaguchi, H Ochi, M Araki and H Ogino
    • Organizer
      第46回日本発生生物学会
    • Place of Presentation
      松江
  • [Presentation] 前脳に由来する眼胞領域はいかにして特異化されるのか

    • Author(s)
      白浜美咲、荒木正介
    • Organizer
      第84回動物学会
    • Place of Presentation
      岡山
  • [Presentation] 虹彩の結合組織に由来する神経前駆細胞とin vitroの神経細胞および視細胞分化

    • Author(s)
      藤原愛、石川珠美、Lars Royall、鍵和田聡、荒木正介
    • Organizer
      第84回動物学会
    • Place of Presentation
      岡山
  • [Book] Xenopus Development (分担執筆)2014

    • Author(s)
      Araki M
    • Total Pages
      in press
    • Publisher
      John Wiley & Sons. Inc. New York
  • [Remarks] 神経発生生物学研究室

    • URL

      http://www.nara-wu.ac.jp/bio/develop/menu.htm

URL: 

Published: 2015-05-28  

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