皮膚の初期原基、表皮外胚葉の分化運命決定機序の解明

• 研究課題/領域番号: 25461720
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 皮膚科学
• 研究機関: 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立母子保健総合医療センター(研究所)
• 研究代表者: 吉田 千春 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立母子保健総合医療センター(研究所), 病因病態部門, 主任研究員 (60360666)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 遺伝子改変マウス / 表皮細胞層 / 神経管閉鎖 / 二分脊椎 / 表皮形成 / 表皮細胞 / マウス / EB細胞 / 表皮 / マウス胎児 / 神経管閉鎖不全 / 細胞分化 / 発生

研究成果の概要

神経管閉鎖時は一層の外胚葉シートが、将来の皮膚である表皮外胚葉と神経細胞とに分化決定され、両者が分かれて管状となり完了する。しかしながら、それら決定時に必要な分子機序について殆ど解明されていない。そこで我々は、神経管閉鎖時の表皮と神経への運命決定機構を解明することを試みた。結果、神経管が閉鎖する時期に未分化性を維持した細胞群が存在することが明らかとなり、さらにこれら未分化細胞はカノニカルWnt経路によって表皮細胞へ、逆に拮抗因子によって神経細胞へと運命決定が成されることがわかった。また、表皮細胞への運命決定にはカノニカルWnt経路の下流でGrhl3因子が働いていることも明らかとなった。

研究成果

• [国際共同研究] DKFZ-ZMBH Alliance(Germany)
• [国際共同研究]
• [雑誌論文] Coordinately Co-opted Multiple Transposable Elements Constitute an Enhancer for wnt5a Expression in the Mammalian Secondary Palate. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishihara H., Kobayashi N., Kimura-Yoshida C., Yan K., Bormuth O., Ding Q., Nakanishi A., Sasaki T., Hirakawa M., Sumiyama K., Furuta Y., Tarabykin V., Matsuo I., and Okada N.
  • 雑誌名: PLoS Genet. 巻: 12(10) 号: 10 ページ: 1-17
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006380
  • NAID: 120005997729
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cre-loxPシステムを用いた表皮形成におけるβ-cateninコンディショナルノックアウトマウスの作製と表現型解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 木村-吉田千春
  • 雑誌名: 大阪府立母子保健総合医療センター雑誌 巻: 32 ページ: 1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fate Specification of Neural Plate Border by Canonical Wnt Signaling and Grhl3 is Crucial for Neural Tube Closure (2015)
  • 著者名/発表者名: Chiharu Kimura-Yoshida, Kyoko Mochida, Kristina Ellwanger, Christof Niehrs, Isao Matsuo
  • 雑誌名: EBioMedicine 巻: 未定 号: 6 ページ: 513-527
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2015.04.012
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extracellular distribution of diffusible growth factors controlled by heparan sulfate proteoglycans during mammalian embryogenesis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Isao Matsuo and Chiharu Kimura-Yoshida.
  • 雑誌名: Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences 巻: 369 号: 1657 ページ: 20130545-20130545
  • DOI: 10.1098/rstb.2013.0545
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] External mechanical cues trigger the establishment of the anterior-posterior axis in early mouse embryos (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Hiramatsu et al.
  • 雑誌名: Developmental Cell 巻: 27 号: 2 ページ: 131-144
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2013.09.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extracellular modulation of Fibroblast Growth Factor signaling through heparan sulfate proteoglycans in mammalian development (2013)
  • 著者名/発表者名: Isao Matsuo and Chiharu Kimura-Yoshida
  • 雑誌名: Current Opinion in Genetics & Development 巻: 23 号: 4 ページ: 399-407
  • DOI: 10.1016/j.gde.2013.02.004
  • 査読あり
• [学会発表] Fate specification of neural plate border by canonical Wnt signaling and Grhl3 is crucial for mammalian neural tube closure. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimura-Yoshida C., Mochida K., Ellwanger K., Niehrs C., and Matsuo I.
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-11-30
• [学会発表] 神経管閉鎖過程におけるカノニカルWnt経路とGrhl3遺伝子を介した未分化前駆細胞から表皮への細胞運命決定機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村-吉田千春、持田京子、Kristina Ellwanger、Christof Niehrs、松尾勲
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] カルポニン３ ノックアウトマウスの表現型解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渋川幸直, 山崎奈津子, 大門江津子, 木村ー吉田 千春, 持田京子, 松尾勲, 和田芳直
  • 学会等名: BMB2015
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] The Role of External Mechanical Cues in the Establishment of the Anterior-posterior Axis in Early Mouse Embryos (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Hiramatsu, Chiharu Kimura-Yoshida, Isao Matsuo
  • 学会等名: The 61st NIBB conference in Mammalian Embryogenesis
  • 発表場所: 愛知県岡崎市
• [学会発表] Canonical Wnt Signaling Specifies Neural- and Surface-ectoderm Cell Fates through Grainyhead-like Factors to Coordinate Mammalian Neurulation (2013)
  • 著者名/発表者名: Chiharu Kimura-Yoshida, Kyoko Mochida,Kristina Ellwanger, Christof Niehrs, Isao Matsuo
  • 学会等名: The 61st NIBB conference in Mammalian Embryogenesis
  • 発表場所: 愛知県岡崎市
• [学会発表] マウス胚発生過程におけるBETドメインタンパク質の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 爪 麻美、木村-吉田 千春、松尾 勲
  • 学会等名: 第86回日本生化学学会年会
  • 発表場所: 神奈川県横浜市
• [学会発表] 哺乳類胚発生メカニズム解明への力学的アプローチ (2013)
  • 著者名/発表者名: 平松竜司、吉田 千春、松尾 勲
  • 学会等名: 第156回日本獣医学会
  • 発表場所: 岐阜県
• [学会発表] Bipotential ectodermal stem cells, crucial boundaries between surface ectoderm and neural ectoderm, are specified in coordination with mammalian neural tube closure (2013)
  • 著者名/発表者名: Isao Matsuo, Kyoko Mochida, Kristina Ellwanger, Christof Niehrs, Chiharu Kimura-Yoshida
  • 学会等名: 2013 Exciting Biologies meeting, "Biology of Boundaries"
  • 発表場所: SavudrijaCroatia
• [学会発表] External mechanical cues establish the anterior-posterior axis polarity in early mouse development (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryuji Hiramatsu, Toshiki Matsuoka, Chiharu Kimura-Yoshida, Sung-Woong Han, Kyoko Mochida, Taiji Adachi, Shuichi Takayama and Isao Matsuo
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸市
• [図書] 実験モデルマウスを用いた二分脊椎発症のメカニズムの解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村-吉田千春
  • 出版者: Brain and Spinal Cord B&C
• [備考] 大阪府立母子センターホームページ
  • URL: http://www.mch.pref.osaka.jp/research/embryology/index.html
• [備考] 大阪府立母子保健総合医療センター研究所病因病態部門 HP
  • URL: http://www.mch.pref.osaka.jp/research/embryology/index.html
• [備考] 大阪府立母子保健総合医療センター研究所 病因病態部部門 HP
  • URL: http://www.mch.pref.osaka.jp/research/embryology/index.html
• [備考] 大阪府立母子保健総合医療センター研究所病因病態部門
  • URL: http://www.mch.pref.osaka.jp/research/embryology/index.html