2017 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on roles of extracellular microenvironments in the body axis formation
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26291053
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| Research Institution | Osama Woman's and Children's Hospital |
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Principal Investigator |
松尾 勲 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 病因病態部門, 部長 (10264285)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 千春 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 病因病態部門, 主任研究員 (60360666)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 発生・分化 / 細胞外マトリックス / マウス胚 / 前後軸形成 / 着床 / 基底膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳動物初期胚においては、周辺の細胞表面や基底膜などに存在する細胞外マトリックス(ECM)分子と分泌性シグナル因子が構成する細胞外微小環境を介して細胞の挙動や運命が支配されている。特に前後軸形成過程では、短時間で細胞の配列や胚内での位置がダイナミックに変化しているが、ECMの実体やそれが担っている細胞非自律的な機能は不明な点が多い。本研究では、マウス前後軸形成過程で、ECMによって構成される微小環境が、胚発生にどのような影響を与えるのか解明することを目的に研究を行っている。
平成29年度については、下記の内容を明らかにした。
着床直後のマウス胚は、ライヘルト膜とよばれる基底膜（コラーゲン、ラミニン、ヘパラン硫酸プロテオグリカン等から構成されている）で覆われている。現在までに、①ラミニンa1欠損マウス胚では、この基底膜が失われていること、②着床後の胚性5.5日目までは正常に発生できること、③しかし、胚性6.5日目には、大きく胚が変形する（胚が前後軸方向に成長しない）ことが確認された。そこで、ラミニン分子と細胞外で結合するジストログリカン変異マウスを導入し、ジストログリカン欠損胚についても解析をすすめた。その結果、④ジストログリカン欠損胚では、ECMである基底膜が一部で破れていること、⑤胚の細胞は、基底膜の破れから外へと飛び出すこと、⑥更には、胚本体の形状自体も大きく変形していることを見いだした。⑦実際、基底膜を持つ胚と持たない胚をゲル内でin vitroで培養したところ、基底膜を持たない胚では胚の形状が大きく変形したが、基底膜で覆われた胚では、かなり正常な形状を維持できることが分かった。
以上の結果から、基底膜が胚を取り囲むことで、胚の発生・成長に必須な機能を果たしている可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度についても、当初の研究計画に沿って研究は進めることができた。その結果、ECMから構成される基底膜が着床直後のマウス胚の発生に果たす新規な機能について、ほぼ明確な答えを得られる段階にまでに研究を進展させることができた。来年度中には、原著論文として投稿する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までに、ECM分子を欠損したマウス胚の表現型解析から、基底膜の機能について明らかにしつつある。来年度も継続して、ECMによって構成される細胞外微小環境が、どのように体軸形成を制御しているのか明らかにする。特に、基底膜分子の有無によってin vitro培養した胚がどのように異なるのかより詳細な解析を進めることで最終的な結論を得たい。以上の解析結果を踏まえたうえで、得られた研究成果を原著論文として投稿する予定である。
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| Causes of Carryover |
平成26年度に遂行予定であった一部の実験を27年度へと変更した結果、人件費や研究に必要な物品費などが平成26年度から27年度以降にずれこんだことによる。平成27年度以降は、ほぼ計画通りに使用している。
平成30年度は、投稿予定の論文についてより定量的なデータを示すことが予想されるため、実験に必要な物品費やその他研究成果公表費用などに使用する予定である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
30年度が最終年度であるため、記入しない。
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