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前端部神経外胚葉のセロトニン神経が腸管形成を制御する新規メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18592
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 進化生物学
研究機関筑波大学

研究代表者

谷口 順子  筑波大学, 生命環境系, 学振特別研究員(PD) (60743127)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード腸管神経 / セロトン受容体 / セロトニン受容体 / 腸管神経系 / セロトニン / Troponin I / 発生 / 進化
研究成果の概要

本研究では、ウニ幼生の前端部神経外胚葉(脊椎動物の前脳と類似の遺伝子発現を示す領域)のセロトニン神経による、腸管形成への影響を解析した。セロトニン合成を阻害すると正常よりも小さな胃腸が形成されたことから、さらに遺伝子発現等の解析を通してセロトニンが影響を及ぼしている腸管内の組織等の確認を行った。その結果、食道、胃、腸の筋肉組織(幽門や肛門等を含む)は正常通りに形成されていた。一方で、新たに幽門の胃側と腸側にそれぞれ特徴的な神経様細胞が存在することが本研究遂行中に発見され、その一部の形成にセロトニンが必要であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果により、脊椎動物前脳と相同のウニ前端部神経外胚葉のセロトニン神経が、遠く離れた組織である胃腸の形成に影響を与えることを明確に示すことができた。ウニと我々脊椎動物の共通祖先においてすでに脳と腸管神経系の形成は、それぞれが独立して発生を進めているものではなく、相互に密接な影響を及ぼしながら進行していた可能性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Evolution of nitric oxide regulation of gut function2019

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi Junko、Yaguchi Shunsuke
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 号: 12 ページ: 5607-5612

    • DOI

      10.1073/pnas.1816973116

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microinjection methods for sea urchin eggs and blastomeres2019

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi Junko
    • 雑誌名

      Methods in Cell Biology

      巻: 150 ページ: 173-188

    • DOI

      10.1016/bs.mcb.2018.09.013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Meis transcription factor maintains the neurogenic ectoderm and regulates the anterior-posterior patterning in embryos of a sea urchin, Hemicentrotus pulcherrimus2018

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi Junko、Yamazaki Atsuko、Yaguchi Shunsuke
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 444 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2018.09.018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Troponin-I is present as an essential component of muscles in echinoderm larvae2017

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Yaguchi, Junko Yaguchi, Hiroyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/srep43563

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cooperative Wnt-Nodal signals regulate the patterning of anterior neuroectoderm.2016

    • 著者名/発表者名
      Yaguchi J, Takeda N, Inaba K, Yaguchi S
    • 雑誌名

      PLoS Genetics

      巻: 12(4) 号: 4 ページ: 1-27

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1006001

    • NAID

      120007135521

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ウニ幼生の消化管-形成過程とその機能-2017

    • 著者名/発表者名
      谷口順子
    • 学会等名
      第88回 日本動物学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The expression pattern and function of Troponin I in sea urchin larvae.2016

    • 著者名/発表者名
      Junko Yaguchi, Hiroyuki Tanaka, Shunsuke Yaguchi
    • 学会等名
      第87回 日本動物学会
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市 沖縄コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 筑波大学 下田臨海実験センター 谷口研究室

    • URL

      https://sites.google.com/site/yaguchisea/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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