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アフリカツメガエル(Xenopus laevis)変態期の消化管では、甲状腺ホルモン(TH)の誘導的作用により、幼生型上皮がアポトーシスにより消失し、少数の幹細胞から哺乳類に類似した成体型上皮が新たに形成される。本研究では、陸上脊椎動物共通の器官再生のモデルとして、アフリカツメガエル小腸の再構築機構を分子レベルで解明することを目指している。本年度は、独自に開発したツメガエル小腸の生体外培養系、エレクトロポレーションによる遺伝子導入法、トランスジェニックカエルなどを駆使して、小腸再構築への関与が予想されるTH応答遺伝子のin vitroおよびin vivoでの機能的解析を進めた。
現在までに、幼生型上皮のアポトーシスには、結合組織特異的に発現するstromelysin-3(ST3;MMP11)によって引き起こされる基底膜変化を介した細胞外シグナル伝達経路と、THがその受容体を介して直接細胞に作用する細胞内シグナル伝達経路の2つが関わっていることを明らかにした。一方、上皮特異的に発現するソニックヘッジホッグ(shh)は、成体型上皮前駆細胞の増殖を促進させることを示唆する知見を免疫組織化学的手法によって得つつある。さらに、器官再構築を制御する上皮・結合組織相互作用の分子機構をより詳細に解析していくために、ドミナントネガティブ型TH受容体遺伝子を導入したトランスジェニックカエルを準備し、これと上皮・結合組織再結合培養とを組み合わせた実験を計画中である。
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