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アフリカツメガエル幼生の消化管を構成する上皮細胞は、甲状腺ホルモンの血中濃度が高まる変態期にそのほとんどが除去されるが、一部は脱分化して成体型上皮幹細胞となる。本研究では、この消化管再構築に関して、(A) 成体型上皮幹細胞の起源、(B) 幹細胞制御におけるNotchシグナル経路の役割を明らかにすることを目的とした。
A. 予定幹細胞を標識するために、(i) Creドライバー、(ii) Creレスポンダーのトランスジェニック(Tg)ラインの確立を目指している 。 (i) では、成体型幹細胞特異的に発現する遺伝子のゲノム上流やイントロンに細胞特異的なプロモーター活性があることを期待し、単離した当該領域にEGFPなどのレポーター遺伝子をドライブさせてTg作製を行った。レポーター遺伝子が消化管のどの細胞で発現するかを、得られたF0個体を用いて解析中である。幹細胞特異的な遺伝子として、Hairy1及びRor2を選択し、前者は上流5kb、後者 は上流1kbからイントロン1の4kbを含む領域を使用した。(ii) では、Creの作用により赤色蛍光タンパク質dsRedを発現するTgラインの確立を目指している。しかし、これまでに得られたF0個体では生殖細胞にDNAが導入されておらず、F1個体を得ることができなかった。
B. 変態最盛期にNotchシグナルに関わる遺伝子（リガンド、受容体、応答遺伝子）の発現が甲状腺ホルモンにより高まることを見出した。この時期にNotchシグナルを阻害したところ、応答遺伝子であるHairy1とHairy 1bの発現上昇が抑制された。さらに、成体型上皮幹細胞のマーカー遺伝子であるLGR5の発現の抑制、吸収上皮への分化の抑制および分泌上皮への分化の促進がみられたことから、Notchシグナルは消化管再構築に重要な役割を担っていることが示唆された。
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