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発生生物学:脊椎動物では右側シグナル伝達経路が心臓ルーピングを促す

Nature 549, 7670 doi: 10.1038/nature23454

ほとんどの動物の外見は左右対称であるため、器官の収納と機能の基盤となる内部のさまざまな左右非対称性の観察が妨げられている。脊椎動物では、左側のアイデンティティーは左側特異的Nodal–Pitx2軸を介して生じ、この経路は右側では上皮間葉転換(EMT)誘導物質Snail1によって抑制されている。同様の指令経路が右側特異的な情報を胚に提供しているのかどうかについては、いつかの証拠はあるものの、まだ明らかではない。本研究では、ゼブラフィッシュにおいて、BMPが、別のEMT誘導物質であるPrrx1aを側板中胚葉で右側がより高レベルになるように活性化するという左右非対称的な働きを仲介することを示す。Prrx1aは、正中線への細胞移動を左右で異なるように誘導し、アクトミオシン依存的機構によって心臓後極の左側へのずれを引き起こす。Prrx1aの抑制は心臓ルーピングを妨げ、中央位心臓の形成につながる。側板中胚葉の左側および右側でそれぞれNodalおよびBMPにより駆動される、2つの並行する相互抑制的な経路は、転写因子Pitx2およびPrrx1の非対称な活性化へと収束し、これによって左右の情報が統合され、心臓の形態形成が統制される。この機構はニワトリ胚でも保存されており、マウスではSNAIL1が、ゼブラフィッシュのPrrx1aやニワトリのPRRX1と同様の様式で働く。このように、左右で異なるEMTは左右非対称な細胞の移動および力を生み出し、右側でより強く働くことで、脊椎動物での心臓の左右差を誘導していると考えられる。

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