ゼブラフィッシュ胚/稚魚全個体移植による個体形成

小型魚類開発研究室・酒井研究室

Development and growth of organs in living whole embryo and larval grafts in zebrafish

Toshihiro Kawasaki, Akiteru Maeno, Toshihiko Shiroishi & Noriyoshi Sakai

Scientific REPORTS, 7: 16508 DOI:10.1038/s41598-017-16642-5

異なる年齢の動物2個体を並体融合 (parabiosis) した場合、血液性因子を介して別個体の器官再生等に影響を与え、老化個体の若返りや若い個体の老化が起こることが知られています。すなわち、動物では加齢に伴い個体全体が調和して発生・老化が進むと考えられます。しかしながら、これまでの並体融合法では初期胚と成体を融合させることは困難で、加齢の進んだ成体の血液性因子が器官形成を行っている胚に及ぼす影響は不明でした。

本研究で私たちは、免疫不全ゼブラフィッシュに胚/稚魚を個体まるごと皮下移植すると、宿主の血管が胚/稚魚へ浸潤し、循環系を共有して胚/稚魚が発生することを見つけました。これは並体融合とほぼ同等の体制を形成できたことを意味します。移植個体の器官形成を調べると、半数以上の個体で心臓、肝臓、精巣が欠損していることが認められました。宿主から生殖細胞を取り除くと移植胚の精巣欠損が起こらなくなったため、成体の特定の器官(細胞)に起因する血液性因子が初期胚の器官原器の発生に重篤な影響を与えることが明らかとなりました。今後、この移植法により脊椎動物の器官形成に影響を及ぼす新たな因子を明らかにできるものと期待されます。

本研究は国立遺伝学研究所小型魚類開発研究室と哺乳動物遺伝研究室の共同研究で行われました。

本研究は科学研究費補助金(JP23570260, JP25251034, JP25114003)の助成を受けました。

Figure1

免疫不全ゼブラフィッシュに移植した72時間胚の発生。(a)全個体移植の概要。(b) 72時間胚と移植後の胚。(c) 移植後2ヶ月の胚のµ-CTイメージ。頭蓋骨と脊椎骨 (No staining)、血管系 (Lugol staining) が観察できる。


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