| 研究課題/領域番号 |
19K06737
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
塩尻 信義 静岡大学, その他部局等, 理事 (70162568)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 形態進化 / 肝臓構築 / 肝内胆管 / スナヤツメ / ヌタウナギ / ゾネーション / hnf1 / glul / 繊毛 / 神経 / 平滑筋アクチン / zonation / VISTA法 / 脊椎動物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脊椎動物の肝臓構築には、肝内胆管の走行が門脈に沿う”並走型”と門脈とは独立の”独立型”の2タイプがある。原始的脊椎動物肝臓で並走型が出現、これは四足類に続く一方、条鰭類の進化では並走型から独立型に移行する。この形態進化は分子レベルの実態に加え、生理的意義も不明である。本研究では、哺乳類で知られる肝構成細胞の分子マーカーを各分類群で発現解析したり、脊椎動物代表種の肝臓で発現する遺伝子を網羅的に解析することで肝臓構築の分子基盤を探索する。これらより、脊椎動物の進化の中で肝臓構築と機能が分子レベルでどのように変化したかを証明し、形態進化の仕組みと意義に迫る。
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| 研究実績の概要 |
脊椎動物の肝臓構築には、肝内胆管の走行が門脈に沿う”並走型”と、門脈とは独立に肝内に分布する”独立型”がある。脊椎動物の祖先的動物である無顎類で並走型が出現、これは四足類に続く一方、条鰭類の進化の中では並走型から独立型に移行する。無顎類にはこれまで解析したヌタウナギの他にヤツメウナギ類が属し、本年度はスナヤツメの肝臓構築をヌタウナギならびに軟骨魚類ドチザメのものと、透過型電子顕微鏡等を用いて比較解析した。ヌタウナギ肝臓では、これまでの報告通り、肝内胆管の分布は肝門近くの門脈周囲に限られ、さらにその先は門脈周囲に発達したductuleに接続した。ductuleが肝実質部内に侵入することはなかった。ドチザメ肝臓では、肝内胆管は肝門にとどまることなく門脈に沿ってさらに深く入り、その先でductuleに接続した。ドチザメの場合も肝実質部内にductuleが侵入することはなかった。他方、変態前のスナヤツメ幼生では、肝内胆管は最初門脈に沿って分布した後、門脈からはなれ肝実質部内に多数侵入し、ductuleを経て肝細胞索と接続した。この結果は、スナヤツメ幼生の肝臓構築がヌタウナギやドチザメのものと大きく異なるものであることを示している。真骨類肝臓でも、門脈の配向とは独立の肝内胆管が肝実質部に侵入するが、胆管上皮が直接類洞に接することはないのに対して、スナヤツメの場合は胆管上皮が類洞に直接接していた。この点で真骨類肝臓とも異なり、スナヤツメ幼生の肝臓は脊椎動物の中で非常にユニークな特徴を有すると推察された。なお、変態後のスナヤツメ成体肝臓では、胆管・胆嚢が退縮するとともに、肝動脈が発達した。さらに、哺乳類マウスの肝臓構築の仕組みを探るため、遺伝子改変マウス等の肝臓構築解析を行なった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
コロナ禍に加え、他の業務量が増加したことなどで、十分に研究を遂行することができなかった。
今年度は、脊椎動物の祖先的動物である無顎類に属するスナヤツメの肝臓構築を組織学的手法ならびに透過型電子顕微鏡を用いて比較解析し、他の脊椎動物肝臓の構築に比べ、その構築が非常にユニークなものであることを明らかにした。さらにin situ hybridizationを含め分子レベルでの解析を進める必要がある。得られた成果に関して学術論文を作成し、誌上発表を行う予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
脊椎動物の肝臓構築の分子メカニズムを探る上で、分子マーカーの発現解析は欠かせないが、抗体を用いた分子レベルでの解析は限られるので、in situ hybridizationによる遺伝子発現解析を進めている。その最適化について効率よく進めるため、他研究者から情報を得つつ機動的に研究を進めていきたい。今後に向けて、スナヤツメを含め種々の脊椎動物肝臓における遺伝子発現をin situ hybridization法等を用いて行い、肝臓の起源や肝臓の形態進化を証明していく必要がある。また条鰭類の進化において胆管分布が変わる仕組みの解明に向け、門脈配向の進化を含めさらなる形質の解析が必要である。
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