Research Abstract

全脊椎動物の共通祖先に存在した移動性の対鰭筋前駆細胞群

Migratory appendicular muscles precursor cells in the common ancestor to all vertebrates

2017年10月17日 Nature Ecology and Evolution 1 : 1731 doi: 10.1038/s41559-017-0330-4 (2017)
全脊椎動物の共通祖先に存在した移動性の対鰭筋前駆細胞群
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羊膜類の胚では、胴の骨格筋は上皮皮筋節から生じ、皮筋節の腹側端が腹側へ伸長して体壁筋を形成する。四肢のレベルでは、腹側の皮筋節が四肢筋の前駆細胞群も生じる。これらはLbx1陽性の細胞群で、皮筋節から生じて遠位の肢芽へと移動する。しかし、軟骨魚類では皮筋節が直接伸長して対鰭筋が形成されると考えられていた。これは、羊膜類の体壁筋で用いられている発生パターンである。今回我々は、トラザメ属(Scyliorhinus)の胸鰭の筋発生を調べ直し、軟骨魚類の鰭の筋肉が実はLbx陽性の筋前駆細胞群から形成されることを見いだした。さらに、この前駆細胞群は皮筋節の腹側端から生じ、皮筋節のそれ以外の部分は腹側の正中線まで伸びて体壁筋を形成する。したがって、Lbx1陽性の脱上皮化した体肢筋前駆細胞群は、軟骨魚類と硬骨魚類の分岐以前にボディプランの中で確立されていたと考えられる。

Eri Okamoto, Rie Kusakabe, Shigehiro Kuraku, Susumu Hyodo, Alexandre Robert-Moreno, Koh Onimaru, James Sharpe, Shigeru Kuratani and Mikiko Tanaka

Corresponding Authors

田中 幹子
東京工業大学 生命理工学院 生命理工学系

In amniote embryos, skeletal muscles in the trunk are derived from epithelial dermomyotomes, the ventral margin of which extends ventrally to form body wall muscles. At limb levels, ventral dermomyotomes also generate limb-muscle precursors, an Lbx1-positive cell population that originates from the dermomyotome and migrates distally into the limb bud. In elasmobranchs, however, muscles in the paired fins were believed to be formed by direct somitic extension, a developmental pattern used by the amniote body wall muscles. Here we re-examined the development of pectoral fin muscles in catsharks, Scyliorhinus, and found that chondrichthyan fin muscles are indeed formed from Lbx-positive muscle precursors. Furthermore, these precursors originate from the ventral edge of the dermomyotome, the rest of which extends towards the ventral midline to form body wall muscles. Therefore, the Lbx1-positive, de-epithelialized appendicular muscle precursors appear to have been established in the body plan before the divergence of Chondrichthyes and Osteichthyes.

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