2015 Fiscal Year Research-status Report
器官形成時の組織の伸長と癒合を制御するDlg1の機能解析
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25460240
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
向後 晶子 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20340242)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
向後 寛 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20282387)
松崎 利行 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30334113)
野村 隆士 藤田保健衛生大学, 医学部, 講師 (20325161)
下村 敦司 北海道医療大学, リハビリテ－ション科学部, 教授 (50340237)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 上皮 / 発生 / DLG1 / 収斂伸長 / 細胞運動 / コルチ器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、器官形成における組織の伸長および癒合におけるDLG1の機能解明を目標としている。本年度は内耳コルチ器の伸長過程におけるDLG1の機能評価を目指して以下の研究を行った。
聴覚器であるコルチ器は、有毛細胞と支持細胞が規則的に並んだ上皮組織で、蝸牛管の全長にわたってらせん状に続いている。未分化な聴覚上皮組織は幅広で短いが、胎生期に収斂伸長運動によって組織が伸長するとともに複雑な細胞配置が構築される。Dlg1遺伝子欠損マウスでは、有毛細胞の配列に異常が生じることから、収斂伸長におけるDLG1の機能をさらに詳しく検証したいと考えた。遺伝子欠損の表現型からDLG1の機能を評価するためには、正常発生での組織構築過程を基準とする必要がある。しかし、聴覚上皮の収斂伸長と、細胞の分化過程とが、どのように同時進行するか、特に各細胞が組織内でどのような挙動を示すのか、詳細は不明であった。
今回、聴覚上皮細胞の非筋肉型ミオシンII(NMII)Cの発現様式を調べ、NMIIC蛍光抗体染色によって発生初期の支持細胞と有毛細胞を識別できることを見出した。この方法で聴覚上皮を観察したところ、外有毛細胞は初期の聴覚上皮では辺縁部、すなわちらせん状の組織の外側近くに分布し、やや分化の進んだ上皮では組織全体に分布していた。この観察結果から、コルチ器の有毛細胞が組織の外側から内側に移動してくる、あるいは組織の外側に位置する有毛細胞が内側のものより先に分化して識別できるようになる、という２つの可能性が考えられ、その判定には今後さらに詳細な解析が必要である。しかしいずれの結論であっても、コルチ器発生についての新しい発見であることは間違いない。この観察結果は、DLG1の機能を評価するうえでも有益な情報であるが、この所見自体が、聴覚上皮の発生運動を理解する上においても意義のある新知見であると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究課題開始当初は、組織発生におけるDLG１の機能について、主に生化学的な手法で解析するというストラテジーを採る予定であった。しかし、Dlg1遺伝子ノックアウトマウスにおけるコルチ器の収斂伸長に生じる異常について詳細に調べたところ、隣接する細胞同士の間の細胞間ジャンクションのリモデリング過程が正常に進行していないことが形態的に示された。DLG1がジャンクションリモデリングに関与することはこれまで報告されていないことから、生化学的な解析を行う前に形態学的な解析をさらに深めることとした。そのために行った正常マウスコルチ器の発生過程の解析から、これまでに知られていなかった細胞の挙動が明らかになるなど、予想外の新知見を得ることができた。しかし当初の計画は予定通りに進まなかったので、区分は（３）とする。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、正常なマウスコルチ器の組織構築過程における細胞運動についての知見をまとめる。特に、左右対称な組織の収斂伸長過程との違い、聴覚上皮細胞分化と細胞運動が同時進行する際の連携についてはこれまでにあまり知られていないので、重点的に解析する。この結果をもとに、Dlg1遺伝子欠損マウスの表現型をそれと比較する。DLG1が、コルチ器収斂伸長において、組織内のどこに存在し、どのような細胞運動に寄与しているのかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
年度の後半に、当初予定していなかった講義、実習を担当することになり、その準備等のため本研究課題のためのエフォートを減らしたことにより、研究計画の進捗が当初計画より遅れているため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今回未使用となった研究費は、主にリン酸化DLG1に対する抗体を準備するための予算であった。そこで今年度繰越金は主にDLG1のリン酸化についての解析に用いる。
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