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発生:頸肩部は神経冠からできる

Nature 436, 7049 doi: 10.1038/nature03837

脊椎動物の頸肩部は複雑な進化史をたどってきた。その基礎となる機構を明らかにするため、我々はCreリコンビナーゼを使った形質転換動物作出法により、胚の神経冠と中胚葉の幹細胞の行方をマッピングした。この遺伝的標識法は単一細胞レベルの分解能があるため、同質に見える頸肩部の骨格を横切る隠れた細胞境界があることがわかった。我々は骨と筋肉からなるこの集合構造内で、神経冠と中胚葉の両方に起源をもつ間葉性幹細胞が筋肉の足場を形成する際に従う厳密な結合の規則を見いだした。神経冠は頭部を肩帯の前方裏打ち部分につなぎ留め、Hox遺伝子に制御される中胚葉は胴部の筋肉を後方の頸部と肩部の骨格に連結させる。我々が神経冠由来であると特定した骨格部分は、ヒトのクリッペル・ファイル症候群やスプレンゲル変形、ア−ノルド・キアリI/II型奇形で特異的に影響を受けており、こうした疾患の原因を考えるための手がかりを与えてくれる。我々は頸部および肩部骨格の細胞レベルのモジュール組み立てに関与する遺伝子群を同定し、筋肉接着に基づいて骨格相同性を決定する新手法を提案する。これにより、擬鎖骨の所在を追跡することができる。擬鎖骨は陸生脊椎動物の絶滅した祖先動物の主要な肩部の骨であり、現生哺乳類には肩甲棘として残っているとみられる。

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