2022 Fiscal Year Research-status Report
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22K06301
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
二宮 裕將 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 講師 (40514237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有泉 高史 玉川大学, 農学部, 教授 (30286166)
石嶺 久子 藤田医科大学, 医学部, 助教 (90736737)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 外胚葉 / 両生類 / 上皮細胞 / 紡錘体の配向 / 間葉上皮転換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、脊椎動物の発生において三次元的な胚体の組織構築の起点である外胚葉のシート構造形成の意義を明らかにするため、両生類胚を用いた解析を進めている。両生類胚は比較的大型・水中で発生するため扱いやすく、外胚葉の構造が近縁の有尾類（単層）と無尾類（重層）で異なる等、本研究にとっての利点がいくつかある。最初に、あまり調べられていない有尾両生類（アカハライモリ）の単層外胚葉形成の仕組みについて調べた。まずアカハライモリ外胚葉の形成過程を組織学的に調べたところ、外胚葉シートは一時的に非上皮細胞を少量含む重層上皮になるものの、多くの胚発生段階で単層上皮を維持し、最終的には完全な単層上皮を形成することが確認された。次に単層上皮組織構造維持のメカニズムを探るため外胚葉細胞の有糸分裂紡錘体の配向を解析したところ、細胞の形に関わらず、多くの細胞が一貫して上皮のapical表面に対し水平方向に分裂していた。これは細胞の長軸方向に分裂が起こるツメガエルとは異なる機構であり、単層上皮構造を維持する主要な原理であると考えられる。さらに非上皮化した細胞が最終的に見られなくなる理由を調べるため、上皮細胞apical表面をビオチンラベルした胚の組織学的解析や細胞膜GFPにより一部ラベルした胚のtime-lapse撮影による細胞系譜追跡を試みたところ、外胚葉内層から外層への挿入（間葉上皮転換）が起こることが示された。以上の結果から、細胞分裂方向制御と間葉上皮転換の2つがアカハライモリの単層外胚葉の形成機構であることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
アカハライモリの単層外胚葉の形成過程およびその仕組みの全貌を組織学的見地から明らかにすることができた。よって、おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
外胚葉のシート構造が乱れた場合、発生にどのような影響があるか調べるため、lgl と aPKC を外胚葉に過剰発現させることにより外胚葉を重層化し、その影響を組織形態学および免疫組織学的に解析する。実験はイモリ胚とツメガエル胚に対して試み、その違いを比較検討する。まず、重層化の仕組みとして細胞の分裂方向（有糸分裂紡錘体の配向）や上皮間葉転換が関係しているか調べ、さらに重層化の程度を数値化する。その後には背側外胚葉を重層化した場合の体軸伸長への影響、および頭部外胚葉を重層化した場合の頭部形態への影響を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由：新型コロナウィルスの蔓延により、学会発表や研究計画の打ち合わせなど人の流れを伴う活動が制限され続けている。また、物品納入の流れも滞っており、物品購入を比較的多く必要とする分子生物学的解析等が制限されている。
使用計画：出張活動の制限が緩和されたので、学会発表等を再開する。比較的多額の資金を要する分子生物学的解析を進める。
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Research Products
(1 results)
