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マウスを含む哺乳類において総排泄腔は胎仔期に一過的に存在し、その分割により膀胱、尿道、直腸といった器官群が形成される。総排泄腔分割異常の頻度は比較的高く、多くの器官群に影響を及ぼすことが知られているが、その発症メカニズムは現在までほとんど明らかになっていない。
平成28年度は、薬剤誘導型遺伝子組換えマウスを用いて、in uteroで総排泄腔周辺間葉細胞の小集団を標識し、その系譜を解析した。その結果、外生殖器原基の側方部の近位-遠位軸に沿って細胞が分布する様子が観察された。総排泄腔分割領域においては、総排泄腔の分割開始前に標識した細胞が尿生殖洞と腸管の間の間葉領域（尿直腸中隔と呼ばれる）には分布しなかったことから、尿直腸中隔を構成する間葉細胞は標識外の領域から流入したか、非標識細胞に由来することが推察された。また総排泄腔分割における細胞挙動を直接観察するために、蛍光タンパク質発現マウス胚を用いたタイムラプスイメージングを試みたが、蛍光強度、解像度、また培養条件の問題で十分なモニタリングを行うことはできなかった。一方で、BrdU投与による細胞増殖解析実験から、尿直腸中隔間葉では直腸側に比べ尿生殖洞側間葉において細胞増殖が亢進していることを見出した。
研究器官全体を通じては、三次元的解析手法を用いることにより、総排泄腔は尿直腸中隔によってではなく直腸と尿生殖洞それぞれの管腔形成の結果として分割を生じるという概念を提示した。また、総排泄腔分割異常を呈するShh遺伝子改変マウス等においても三次元的に表現型を解析し、総排泄腔上皮の形状の表現型を見出した。また腸管の上皮細胞においても腹側-背側の違いが存在する可能性を示した。これらの結果は、今後肛門直腸奇形の原因メカニズムを解明する上で重要な事柄であると考えている。
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