| 研究実績の概要 |
平成２７年度は、昨年度に計画した当初の予定位通り、まずDiI, DiOを用いて肢芽全体の形態変化の過程を明らかにするためのfate mapを作成した。赤池ベイズ情報量基準を用いて肢芽全体の変形量を推定し、肢芽内部の単位時間当たりの組織の増殖率や変形率を推定した。また３次元における肢芽の形状を理解するためにOPTスキャナーを用いて肢芽全体の形状の情報を取得した。この結果から、驚くべきことに肢芽内部の細胞群は特定の領域の細胞群が増殖して伸長し、自脚領域の細胞群が発生するのではなく、肢芽全体の組織が遠近軸方向に沿ってバイアスして伸長していることが明らかとなった。また指の軟骨原器の場所をトレースし、逆写像のfate mapを計算することにより、指の軟骨原器が初期の肢芽内のどの領域の細胞群から形成されるのか定量的に明らかにした。次に肢芽の変形パターンがどのシグナル因子によって規定されているのか調べるためにFGFシグナルの阻害剤とSHHシグナルの阻害剤をしみ込ませたビーズを肢芽内部に移植し、肢芽内部の細胞群の増殖率と変形率に与える影響を検討した。その結果、SHHシグナルが細胞の増殖率に、FGFシグナルが遠近軸に沿った肢芽内部の細胞集団の伸長に関与していることが明らかとなった。このような解析結果は、分子-組織-器官のスケールの階層を超えた統合的な形態形成を理解するための新たなモデルとなった。このモデルは従来のミクロからマクロへの階層上昇性の理解を目指すのではなく、むしろマクロからミクロへのトップダウンアプローチが器官全体の形態変化の解析に有用であることを示している。これらの結果をまとめて論文を投稿しDevelopment誌にアクセプトされた。
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