| 研究課題/領域番号 |
21K08262
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| 研究機関 | 杏林大学 |
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研究代表者 |
堅田 智久 杏林大学, 医学部, 助教 (10527229)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | アフリカツメガエル / 発生 / 腎臓 / ネフロン |
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| 研究実績の概要 |
腎臓はネフロンを基本構成単位とし、体液量の調節を行う重要な臓器である。ネフロンは中間中胚葉を起源とし、上皮化に続いて、近位-遠位極性が確立され、セグメント化が起こって成熟ネフロンとなる。しかしながら、セグメント化を制御する分子は未だ明らかにされていない。そこで、ネフロン発生期におけるセグメント化に必要な因子を同定することを目的として研究に着手した。
この目的を達成するために、アフリカツメガエルの幼生が持つ前腎を解析対象とした。アフリカツメガエル前腎は、他の動物種の機能腎と比較しても、その構造と発生過程がよく保存されており、1個のネフロンから成る。このことは、セグメント化を制御する因子を同定する上で非常に都合が良いモデルとして用いることができる。本研究では、アフリカツメガエル前腎の分化ネフロンと未分化ネフロンにおける遺伝子発現の違いに着目することで、セグメント化に関わる因子を決定することを試みた。
はじめに、後期尾芽胚におけるネフロンと考えられる領域を外科的に切除して、単離した組織における遺伝子発現のプロファイルを解析し、これがセグメント化を制御する因子の同定に使用可能かどうかを検討した。その結果、アフリカツメガエル前腎に発現する遺伝子マーカーの存在は確認できたが、不要な組織の混入による影響が懸念された。そこで、発現遺伝子の解析により適したmRNAソースを得るために、アニマルキャップを用いた前腎誘導を行い、これをもとに遺伝子発現のプロファイルを作成することにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初は、未分化ネフロンのRNAソースとしてアフリカツメガエル後期神経胚の前腎形成領域を、分化ネフロンのRNAソースとしてアフリカツメガエル後期尾芽胚のネフロン領域を使用する予定であったが、両組織の発現遺伝子をRT-PCR法により解析した結果、不要な組織の混入により解析結果に影響を与えることが懸念された。そこで、アニマルキャップを用いて前腎組織を誘導し、これをRNAソースとすることにした。現在、解析に適切なmRNAを得るために、セグメント化が起こる発生ステージとアニマルキャップの培養条件を検討中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では、アニマルキャップから誘導された前腎組織の培養条件が、目的とするセグメント化に関わる因子の同定に重要であると考えられる。そこで、アニマルキャップの培養温度と培養時間に配慮しながら、未分化ネフロンと分化ネフロンの遺伝子発現の差が明確に得られるような培養条件を最適化する予定である。それに続いて、当初の予定通り、マイクロアレイもしくはRNAシークエンスによる発現遺伝子の解析を行う。得られたデータから、候補遺伝子を選定し、アフリカツメガエル胚における発現領域を確認してから、機能阻害実験を実施する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初は、発現遺伝子の解析のためにマイクロアレイもしくはRNAシークエンスを行う予定であったが、解析に用いるサンプルの準備に時間を要した。従って、その解析費用を次年度に使用することとした。
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