線維芽細胞増殖因子ファミリーの器官形成・再生における役割の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680712
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 大内 淑代 徳島大学, 工学部, 助教授 (00253229)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 信行 京都大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (10110610)
• Keywords: FGF / Fibroblast Growth Factor / 腺維芽細胞増殖因子 / 器官形成 / 再生 / 幹細胞 / GFG10 / ノックアウトマウス

Research Abstract

線維芽細胞増殖因子10(FGF10)は、細胞外シグナル分子ファミリーの1つで、脊椎動物では23種類以上発見されている。その発生学的役割については、四肢、肺、涙腺、膵臓、乳腺や外性器など様々な器官の形成において重要な役割を担っていることが明らかにされているが、再生における役割については未解明であった。本年度は、昨年度に引き続いて歯を器官形成のモデル系にとりあげ、歯の形成におけるFGF10の役割を調べた。研究の結果、FGF10が切歯幹細胞の増殖と維持に関与し、歯の再生を促す可能性があることを見い出した。
昨年度の研究により、生直後のFGF10機能喪失(KO)マウスで切歯幹細胞の形成に異常があることを見い出していたので、本年度はこの点についてさらに詳しく調べた。FGF10 KOマウスの切歯はキャップステージまでは正常に発生する。しかし、その後、切歯幹細胞が形成されないことがわかった。そこで、FGFメンバー、FGF3とFGF10の発生途上の切歯における発現パターンを比較した。両者はともに、切歯原基に発現していたが、胎生16日ではその発現領域が重複しておらず、FGF10の機能をFGF3が補うことができないことによると考えられた。次に、器官培養系を用いてFGF10中和抗体の切歯原基への影響を調べた。培地にFGF10中和抗体を加えると、切歯幹細胞に細胞死がおこったが、FGF10タンパク質を投与すると細胞死を防ぐことができた。以上の実験結果から、FGF10シグナルは、器官形成期の切歯幹細胞集団をつくりその生存を維持するはたらきがあることが示唆された。
現在、皮膚などの表皮幹細胞の形成においても、FGF10が重要な役割を担っていることを明らかにしつつある(論文投稿中)。

Research Products

• [Publications] Harada H.et al.: "FGF10 maintains stem cell compartment in developing mouse incisor"Development. (in press).
• [Publications] Matsuura N.et al.: "Sonic hedgehog facilitates dopamine differentiation in the presence of a mesencephalic glial cell line"Journal of Neuroscience. 21巻. 4326-4335 (2001)