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松果体と眼の発生の比較研究による視覚器発生基本メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19657069
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 発生生物学
研究機関奈良女子大学

研究代表者

荒木 正介  奈良女子大学, 理学部, 教授 (00118449)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2008年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2007年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード松果体 / 眼発生 / 網膜 / 第3の目 / 脊椎動物の進化 / ニワトリ胚 / 形態形成 / 眼の発生 / 進化 / 遺伝子導入
研究概要

眼と松果体は、個体発生がよく以ており、いわば姉妹器官と言える。松果体は時として第3の眼と呼ばれる構造に発生することもある。しかし、ほ乳類など高等脊椎動物の松果体は内分秘器官であり、形態上、機能上、眼(網膜)との類似性はない。本研究は、系統進化上、松果体発生に何が生じたのかを解析する事によって、器官発生の機構の研究を深化しようとするものである。今年度は、以下の項目について研究した。
(1)昨年度行ったトリ胚松果体細胞の解離旋回培養と同様の実験を、今年度はラットを用いて行った。生後すぐのラット松果体を分離し、組織を解離後、旋回培養して再凝集形成条件に置くと、均一のサイズの集合体を形成した。網膜細胞に特異的な抗体により構造を調べると、抗rhodopsin抗体に陽性の視細胞分化、抗Calretinin抗体や抗Pax6抗体に陽性のアマクリン細胞の分化が示された。視細胞は常に表層部に、アマクリン細胞は中層部に分布した。さらに、神経幹細胞マーカーであるNestinの分布を調べると、多数の陽性細胞が見られた。この結果は、ほ乳類松果体には神経幹細胞、特に網膜幹細胞があり、網膜細胞分化能を発現する事を強く示唆している。
(2)昨年度に引き続き、トリ胚松果体に遺伝子強制発現する事を試みた。発生中の松果体はきわめて小さく、再現性のあるエレクトロポレーションは困難である。そこで、コラーゲン溶液に目的の遺伝子プラスミドを加え、ゲル化した小片を強制発現する方法を考案した。GFPを用いて調べたところ、効果は高く、優れた方法であることが示された。まだ結果が出ていないが、この手法をいくつかの眼の発生初期に発現する遺伝子(Six3,Otx2,Chx10)に応用した。
(3)昨年度開発した松果体原基の器官培養では、形態的にほぼ正常発生過程を再現できる。この培養系で遺伝子導入法を検討した。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) 図書 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Complete reconstruction of the retinal laminar structure from a simple retinal pigment epithelium under an artificial condition.2009

    • 著者名/発表者名
      Kuriyama F, Ueda Y, Araki M
    • 雑誌名

      Developmental Neurobiology (In press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anteroventrally localized activity in the optic vesicle plays a crucial role in the optic development.2008

    • 著者名/発表者名
      Hirashima M, Kobayashi T, Uchikawa, Kondoh H, Araki M
    • 雑誌名

      Developmental Biology 317

      ページ: 620-631

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anteroventrally localized activity in the optic vesicle plays a crucial role in the optic development.2008

    • 著者名/発表者名
      Hirashima M, Kobayashi T, Uchikawa, Kondoh H and Araki M
    • 雑誌名

      Developmental Biology (in press)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential enhancement of neural and photoreceptor cell differentiation ofcultured pineal cells by FGF-1,IGF-1 and EGF.2007

    • 著者名/発表者名
      Araki M, Suzuki H, and LayerP
    • 雑誌名

      Develop. Neurobiol. 67

      ページ: 1641-1654

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regeneration of the Amphibian Retina.-Role of tissue interaction and related signaling molecules on the transdifferentiation-2007

    • 著者名/発表者名
      Araki M
    • 雑誌名

      Dev. Growth Differ. 49

      ページ: 109-120

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 松果体は網膜になり得るか? -細胞分化と形態形成から二つの組織を比較する-2008

    • 著者名/発表者名
      荒木正介
    • 学会等名
      第79回日本動物学会大会 シンポジウム「光受容システムの普遍性と特殊性」
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] EFla promoterトランスジェニツクツメガエルを用いた網膜再生の研究2008

    • 著者名/発表者名
      上田陽子, 水野伸彦, 荒木正介
    • 学会等名
      第79回日本動物学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-09-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Determination of dorsal-ventral polarity within the optic vesicle by Shh and FGF8 signals.2008

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, T., Takahashi, Y, Araki M.
    • 学会等名
      第41回日本発生生物学会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2008-05-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] トリ胚眼胞の部分移植による眼胞領域の特異化と第3の目の発生2007

    • 著者名/発表者名
      小林琢磨、平島美紀、高橋淑子、荒木正介
    • 学会等名
      日本発生生物学会 第40回大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Recent Research Development in Neuroscience2009

    • 著者名/発表者名
      Araki M
    • 出版者
      Research Signpost, Kerala (India)(In press)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] The Pineal Gland and Melatonin2009

    • 著者名/発表者名
      Araki M, Layer P
    • 出版者
      NOVA Science Publisher, New York(USA)(In press)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Strategies of Retinal Tissue Repair and Regeneration in Vertebrates : From Fish to Human (Ed. by Chiba)2008

    • 著者名/発表者名
      Araki M
    • 総ページ数
      181
    • 出版者
      Research Signpost, Kerala (India)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Experimental endocrinology and reproductive physiology2008

    • 著者名/発表者名
      Araki M
    • 総ページ数
      320
    • 出版者
      Science Publishers, Enfield (USA)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Strategies of Retinal Tissue Repair and Regeneration in Vertebrates: From Fish to Human2008

    • 著者名/発表者名
      Araki M
    • 出版者
      Research Signpost, Kerala (India) (In press)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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