魚類や両生類など脊椎動物の一群は高い組織再生能を持つ。これらの再生メカニズムを明らかにすることで,組織恒常性の普遍原理の解明や再生医療への展開が期待される。私達は,化合物スクリーニングからレチノイン酸受容体RARβアゴニストを同定した。アゴニストは,短時間の処理で再生を不可逆的に停止させ,ほ乳類のように再生不能にさせた。再生が停止した組織は,傷を与えることで,再び再生を開始した。RAシグナルは,四肢発生に必須であるが,再生でのRAシグナルの役割は,多くの示唆がある一方で明確ではなかった。本研究では,RARアゴニストが再生不能を起こすメカニズムの解明を行った。 RAの細胞内の濃度は,Raldhによる合成反応とCyp26による分解のバランスで決まるが,Cyp26自身はRAシグナルの転写標的遺伝子であり,ネガティブフィードバックによってRAを分解する。本研究では,Cyp26aトランスジェニック(Tg)ゼブラフィッシュを用いたイメージングの結果,アゴニストはCyp26の発現を長期に誘導し,再生の前期に高いCyp26が維持されていると,再生が不能になることを示した。 次にLCMSにより,投与後の生体内のアゴニスト量を経時的に定量した結果,アゴニストは細胞内に効率よく取り込まれて蓄積し,長期に残留することが示された。これによって,Cyp26の高発現が維持され,細胞内RAの低下,再生阻害が起こると考えられた。 さらに,アゴニストによるCyp26誘導と再生阻害は,RARアンタゴニストによりレスキューされ, RARはCyp26誘導には必要であるが,再生には必要ではないことが明らかになった。 以上の成果は,今後,再生に必要とされるRA受容体の解明,再生の進行を司る下流の標的遺伝子の解析などに,さらに発展することが期待される。
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