体細胞系列の選択的な発生をもたらすエピブラストの領域化と転写制御ネットワーク

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17H03688
• 研究機関: 京都産業大学
• 研究代表者: 近藤 寿人 京都産業大学, 総合学術研究所, 科研費研究員 (70127083)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: エピブラスト / 体細胞発生 / 領域特性 / 神経幹細胞 / 内胚葉前駆体 / 原腸陥入 / 転写因子

研究実績の概要

本年度は、次の３課題について重点的に研究した。
【課題１】エピブラストからの体細胞発生の領域性：マウスのエピブラスト幹細胞から、直接神経幹細胞株を樹立するという、私たちが開発した方法を活用して、Wntシグナルの強度と神経系発生における領域性の成立との関連を研究した。その結果、神経幹細胞株が成立する過程でのWntシグナルの強度が、神経幹細胞株の、頭部、頸部、体幹部という領域特性を与えることが明らかになった。さらに、一度確立された神経幹細胞株の領域特性は、Wntシグナル強度を変化させても安定して維持された。つまり、神経幹細胞はその成立段階で領域特性を獲得し、その領域特性はその後も安定に保たれる。このことによって、頭尾方向に沿ったWntシグナルの強度の違いがなくなった後の発生段階においても、神経系は幹細胞の領域特性を反映した発生を続ける。
【課題２】エピブラストからの体細胞発生過程のZIC転写因子による制御：着床後のマウス胚において、内胚葉前駆体で特に強く発現するFoxa2の特異性を用いてZic2遺伝子をノックアウトすると、エピブラストの中のSOX17を発現する細胞が減少し、原腸陥入が阻害されていた。この現象は、内胚葉発生へのZIC2が関与する可能性を強く示唆した。
【課題３】Node由来組織とエピブラストの相互作用：ニワトリ胚のエピブラストの細胞を蛍光標識し、そのlive imagingをもとにして、エピブラスト細胞の移動を詳細に解析した。脳の形成機構の中核を占める、エピブラストとnode由来anterior mesendodermの間の相互作用が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] The formation of multiple pituitary pouches from the oral ectoderm causes ectopic lens development in hedgehog signaling-defective avian embryos. (2020)
  • 著者名/発表者名: Taira Y, Ikuta Y, Inamori S, Nunome M, Nakano M, Suzuki T, Matsuda Y, Tsudzuki M, Teramoto M, Iida H, Kondoh H.
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 巻: 249 ページ: 1425-1439
  • DOI: 10.1002/dvdy.222.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Modeling early stages of endoderm development in epiblast stem cell aggregates with supply of extracellular matrices. (2020)
  • 著者名/発表者名: Inamori S, Fujii M, Satake S, Iida H, Teramoto M, Sumi T, Meno C, Ishii Y, Kondoh H.
  • 雑誌名: Development, Growth and Differentiation 巻: 62 ページ: 243-259
  • DOI: 10.1111/dgd.12663
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sox2 gene regulation via the D1 enhancer in embryonic neural tube and neural crest by the combined action of SOX2 and ZIC2. (2020)
  • 著者名/発表者名: Iida H, Furukawa Y, Teramoto M, Suzuki H, Takemoto T, Uchikawa M, Kondoh H
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 25 ページ: 242-256
  • DOI: 10.1111/gtc.12753
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] The formation of multiple pituitary pouches from the oral ectoderm in hedgehog signaling-defective avian embryos causing ectopic lens development (2020)
  • 著者名/発表者名: Yuki Taira, Yuya Ikuta, Machiko Teramoto, Mitsuo Nunome, Mikiharu Nakano, Takayuki Suzuki, Yoichi Matsuda, Masaoki Tsudzuki, Hideaki Iida, Hisato Kondoh
  • 学会等名: 53rd Annual Meeting of JSDB
  • 国際学会
• [学会発表] Live imaging of avian epiblast development using randomly or selectively marked cell populations (2020)
  • 著者名/発表者名: Hisato Kondoh, Hideaki Iida, Koya Yoshihi, Kagayaki Kato
  • 学会等名: 53rd Annual Meeting of JSDB
  • 国際学会 / 招待講演