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発生:遺伝的プログラムによって決定された血流動態が大動脈弓の非対称な形成を制御する

Nature 450, 7167 doi: 10.1038/nature06254

脊椎動物の内臓の左右性は、側板中胚葉の非対称なNodalシグナル伝達によって決定される。このようなシグナル伝達の欠損は、内蔵の側性異常と複雑な先天性心疾患によって特徴づけられる、内臓錯位症候群の原因となる。Nodalシグナルによって誘導される転写因子Pitx2は、左右非対称な形態形成を制御する。しかしながら、非対称な形態形成の細胞レベル、分子レベルでの機構については、まだわかっていないことが多い。本研究では、マウスでPitx2の片側性の発現が失われることにより、鰓弓動脈系の非対称なリモデリングが阻害され、大動脈弓の左右性がランダムになることを示す。Pitx2を発現した細胞は、非対称にリモデリングされた動脈系へは寄与しないことがわかった。しかし一方で、Pitx2は二次心臓形成領域において機能し、心臓の流出路の動的な形態的変化を誘導する。これは第6鰓弓動脈への非対称な血液供給の原因となる。この血流の不均一な分配は、血小板由来増殖因子受容体と血管内皮増殖因子受容体2を介するシグナル伝達の左右差を引き起こす。その結果、左の第6鰓弓動脈の安定化とその右対の退行が引き起こされ、大動脈弓の左寄りの形成が起こる。したがって、我々の結果は、Pitx2によって誘導される流出路の形態的変化によって生じた血流動態が、大動脈の非対称なリモデリングの原因であることを示している。

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