| 研究概要 |
マウスES細胞を用いて以下の検討を行った。
方法:フィーダー細胞を用いずLIFを含む無血清ES7培地を用いて未分化性を維持したマウスES-D3細胞を,中胚葉組織誘導能を持つ因子で処理、あるいは腹側化因子で処理を行い、それぞれ胚葉体(embryoid body, BB)を形成させた。続いて、これらEBを再集合させ、さらに培養を行った後、EBを組織学的ならびにRT-PCR法を用いて解析した。
結果:4週間培養後の再集合体には、アルシアンブルーならびにII型collagen陽性の軟骨組織を認めた。また、頭部に発現するOTX-2ならびにneural crest形成に関与するAP-2の発現を認めたことから,この再集合体は頭部の位置情報を持つことが明らかとなった。
以上のことから、本培養系は,種々の器官発生メカニズムの解明ならびに今後の再生医療に向け、有用なモデルとして発展できると考えられる。
我々はこれまでにTGFβスーパーファミリーメンバーであるアクチビンAとアフリカツメガエル胚の予定外胚葉領域(アニマルキャップ:AC)未分化細胞を用いた再集合培養系で、顎顔面領域の軟骨組織を効率的に誘導できることを報告した。本再集合培養系は、アクチビンA処理細胞と未処理細胞の混合比率を変えることにより、脊索や内胚葉組織への分化も誘導可能である。本研究では再集合培養系を用いて、頭部組織形成に関与する遺伝子の検索をおこなった。
(方法)再集合培養系において、顎顔面領域の軟骨組織を形成する条件と、頭部組織より後方の脊索を誘導する2群の再集合体からRNAを抽出後、XenopusDNAマイクロアレイ法を用いて、顎顔面領域に発現する遺伝子の検索を行ったところ、neural crest形成に働くと考えられる遺伝子群を同定した。これら遺伝子群の中にaru遺伝子の上昇を認めた。(結果)aruについて、in situ hybridization法を用いてその発現を検索したところ、眼、鯉弓、顎軟骨、歯胚に発現していることが明らかとなった。また、aruのAntisense-Morphorino oligoを作成し、8細胞期にマイクロインジェクションを行ったところ、インジェクション側において、脳組織、眼球の形成不全ならびに顎骨の形成不全を認めた。(考察)以上より、aru遺伝子は、アフリカツメガエルの発生期において、顎顔面領域の形態形成に重要な働きをすることが明らかとなった。
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