ニューラル・クライストの代替的な細胞運命は,TGFβ超ファミリーのメンバーによって指示的に促進されます
N M Shah1, A K Groves, D J Anderson
1Division of Biology, Howard Hughes Medical Institute, California Institute of Technology, Pasadena, 91125, USA.
骨形質タンパク質2 (BMP2) は,神経の幹細胞をニューロゲネシスと滑らかな筋肉の分化へと指示する. これは,血液形成の成長因子と対照的に,多様な細胞運命を決定するメカニズムを強調しています.
科学分野:
- 発達生物学 発達生物学について
- 幹細胞生物学 幹細胞生物学
- 細胞シグナル伝達 細胞信号伝達
背景:
- 成長因子が多能原始細胞の運命を左右するメカニズムは,まだ完全に理解されていません.
- 血液形成の成長因子は主に生存因子として作用し,指導的な系統決定因子ではありません.
- 神経頂部細胞では,神経ルギュリンはグリオゲネシスを促進しますが,代替的な運命の決定は不明です.
研究 の 目的:
- 神経頂部の幹細胞の分化における,骨形質タンパク質2 (BMP2) と変形成長因子β1 (TGFβ1) の指導的役割について調査する.
- 神経頂上における成長因子の作用のメカニズムと,血液形成系における成長因子の作用のメカニズムを比較する.
主な方法:
- 神経頂部の幹細胞をBMP2とTGFbeta1.1で治療する.
- MASH1発現と滑らかな筋肉のマーカーを含む細胞分化マーカーの分析.
- BMP2 mRNA発現に対するMASH1+細胞の局所化のインビボ分析.
主要な成果:
- BMP2はMASH1 (基本ヘリックス・ループ・ヘリックスタンパク質) の発現を誘導し,神経頂部の幹細胞における神経生成を促進する.
- BMP2はまた,滑らかな筋肉の微分化も誘導する.
- TGFbeta1は,滑らかな筋肉の分化を促進する.
- In vivoでは,MASH1+細胞はBMP2 mRNA発現部位の近くで見つかりました.
- BMP2とTGFbeta1は,神経ルギンと同様に,選択的な生存因子ではなく,指導的な信号として作用します.
結論:
- BMP2とTGFbeta1は,神経の幹細胞の運命を決定し,それぞれ神経生成と滑らかな筋肉の分化を促進する指導的な役割を果たしています.
- 神経頂部と造血系は,細胞の多様性を生み出すために成長因子を異なる方法で利用しているようです.
- 成長因子は,発達中の神経系における強力な系統決定信号として作用する.
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