器官ネットワーク形成における細胞の空間配置

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21247035
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高橋 淑子 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183857)
• 研究分担者: 齋藤 大介 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (90403360)
• 研究期間 (年度): 2009-05-11 – 2013-03-31
• キーワード: 発生・分化 / 末梢神経 / 神経堤細胞 / 副腎 / 血管

研究概要

個体レベルでの生理機能の獲得と発揮には、各器官の個別のはたらきに加え、異なる器官同士が機能的なネットワークを形成する必要がある。そのためには、器官そしてそれを構成する細胞や組織が、体内で空間的に正しく配置されなければならない。本研究では、器官ネットワーク成立に関わる細胞の空間的配置のしくみの理解にむけて、それらを支える3次元環境内での細胞挙動とその調節機構の解析をおこなった。具体的には、末梢神経系（神経堤細胞：NC細胞）-血管系に焦点をあて、それぞれの組織成立に関わる細胞移動や両者間にみられるクロストークなどに注目し、細胞がどのようにして自分の空間位置を「知る」のかについて、その仕組みを解析した。NC細胞の中の交感神経系lineageが背側大動脈方向に移動する際、背側大動脈から分泌されるBMPによって惹起されるSDF１とNeuregulin1が誘引因子として働くことが明らかになった。次に、これらの細胞集団からさらに交感神経節と副腎髄質に分かれる際には、Neuregulin1が主な誘引活性をもつことがわかった（SDF１はこの活性をもたない）。さらにこれら後期Neuregulinの発現は、背側大動脈由来のBMPに依存的であった。
これらのことからみえてきたことは、背側大動脈が中心となって空間ー時期特異的にさまざまなモルフォジェンを分泌/制御し、その結果としてNC細胞がある決まった場所へと移動するという新しい形態形成の概念である。

現在までの達成度 (区分)

理由

24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

24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] Transgenesis of the Wolffian duct visualizes dynamic behavior of cells undergoing tubulogenesis in vivo. (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsuta, Y., Tadokoro, Y., Saito, D.,Takahashi, Y.
  • 雑誌名: Dev. Growth Differ
  • DOI: DOI:10.1111/dgd.12047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tol2-mediated gene transfer and in ovo electroporation of the otic placode: a powerful and versatile approach for investigating embryonic development and regeneration of the chicken inner ear. (2012)
  • 著者名/発表者名: Freeman, S., Chrysostomou, E., Kawakami, K., Takahashi, Y. and Daudet, N.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol 巻: 916 ページ: 127-39
  • DOI: DOI:10.1007/978-1-61779-980-8_10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient genetic modification and germ-line transmission of pr imordial germ cells using piggyBac and Tol2 transposons. (2012)
  • 著者名/発表者名: Macdonald, J., Taylor, L., Sherman, A., Kawakami, K., Takahashi, Y., Sang, HM. and McGrew, MJ.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 109 ページ: 1466-1472
  • DOI: DOI:10.1073/pnas.1118715109
  • 査読あり
• [雑誌論文] The dorsal aorta initiates a molecular cascade that instructs sympatho-adrenal specification. (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito, D.
  • 雑誌名: Science 巻: 22 ページ: 1578-1581
  • DOI: DOI:10.1126/science.1222369
  • 査読あり
• [学会発表] 生体内におけるメラニン輸送の可視化と制御機構
  • 著者名/発表者名: 高橋淑子
  • 学会等名: 第３６回日本小児皮膚科学会
  • 発表場所: 群馬県前橋市
  • 招待講演
• [学会発表] 発生における血管-神経相互作用
  • 著者名/発表者名: 高橋淑子
  • 学会等名: 包括脳夏のワークショップ
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 招待講演
• [学会発表] "Dynamic cell rearrangements during vascular development"
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y.
  • 学会等名: Gordon Research Conference on Notch signaling in development, regeneration and disease
  • 発表場所: Lewiston, ME, U.S.A.
  • 招待講演
• [学会発表] Neuro-vascular interactions instruct morphogenesis during development.
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y.
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 招待講演
• [学会発表] Migration of neural crest cells is controlled by dorsal aorta
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y.
  • 学会等名: Internatinal Society of Differentiation Conference “stem Cells, Development and Regulation”
  • 発表場所: Amsterdam, Nederland
  • 招待講演
• [学会発表] Neuro-vascular interactions during neural crest morphogenesis
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y.
  • 学会等名: Neuro-Vascular Wiring Symposium 2012
  • 発表場所: 奈良県奈良市
• [学会発表] 「神経系の成り立ちを制御する血管性シグナル」Neuro-vascular interactions during development of sympathetic lineages (Keynote lecture)
  • 著者名/発表者名: 高橋淑子
  • 学会等名: 第1回IRG (Inflammation and Regeneration) Meeting
  • 発表場所: 東京都
  • 招待講演
• [学会発表] Neural Crest研究の学術的価値と文化継承
  • 著者名/発表者名: 高橋淑子
  • 学会等名: 東北大学脳センターシンポジウム「脳科学の基盤、脳構築学の重要性」
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 招待講演
• [図書] 実験医学増刊 臓器円環による生体恒常性のダイナミクス 「神経-血管相互作用から読み解く自立神経系の成立機構」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋淑子
  • 総ページ数: 31(5), 759-764
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 実験医学別冊 目的別で選べる遺伝子導入プロトコール 「トランスポーゼを用いた遺伝子発現」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋淑子
  • 総ページ数: 110-111
  • 出版者: 羊土社
• [図書] 生体の科学 「自立神経系の形成における血管の役割」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤大介
  • 総ページ数: 63(6), 606-611
  • 出版者: 医学書院
• [備考] 動物発生学 高橋グループ ーDevelopmental Biologyー
  • URL: http://develop.zool.kyoto-u.ac.jp/takahashi.html