学術的背景 胚発生の過程において、動脈と静脈の分化（arteriovenous differentiation, AV分化）は、血管の形成と成熟を確保するための重要なステップです。動脈または静脈の識別に欠陥があると、血管の不適切な融合が起こり、いわゆる動静脈奇形（arteriovenous malformations, AVMs）が形成される可能性があります。現在、AVM形成のメカニズムは不明であり、治療選択肢も限られています。哺乳類のAV分化は、胚血流が始まる前にすでに開始されますが、この「血流前メカニズム」（pre-flow mechanism）についてはまだほとんど知られていません。本研究は、血流前の動脈識別におけるSMAD1/5シグナル経路の役割を明らかにし、新たなSMAD1/5シグ...

脊椎動物の体幹発生における体外モデル研究 学術的背景 脊椎動物の体幹発生は、複数の細胞タイプの生成と組織化を伴う高度に調和されたプロセスである。このプロセスの中心には、胚の後部に位置する前駆細胞群があり、複雑なシグナルネットワークを介して神経管、体節、脊索（notochord）などの組織に分化する。脊索は脊索動物の特徴的な構造であり、胚発生において機械的支持を提供するだけでなく、シグナル分子を分泌して周囲の組織の発生を調節する。しかし、既存の体外モデル、例えば多能性幹細胞（pluripotent stem cells, PSCs）を用いた分化モデルは、体幹発生の一部を再現できるものの、脊索やその依存組織（例えば神経管の底板（floor plate））を欠いていることが多い。これにより、脊椎動...

霊長類特異的内因性レトロウイルス包膜タンパク質がSFRP2を抑制することによって人間の心筋細胞の発育を制御する方法 研究背景と意義 内因性レトロウイルス（Endogenous Retroviruses, ERVs）は、古代のウイルスが宿主のゲノムに感染して生殖細胞系に組み込まれた後、進化の過程で現代人類のゲノムに遺伝された残留配列です。これらのERVsは人類のゲノムの5%-8%を占めており、大部分のERV遺伝子は変異により完全なタンパク質をコードする能力を失っていますが、初期の胚発生において調整機能を果たす非コードERVも存在します。さらに、ERVはエンハンサーまたはプロモーターとして近隣遺伝子の発現を調節し、生体の様々な生理機能に関与することができます。研究によれば、ERV由来のタンパク質...

ヒトおよびウシ初期胚におけるX染色体上のXISTの沈黙と抑制因子の探索 研究背景 X染色体不活性化は哺乳類における用量補償メカニズムであり、雌雄個体間でX染色体上の遺伝子発現量を均衡させることを目的としています。XIST遺伝子座は余分なX染色体の転写沈黙を引き起こし、不活性Xを生成します。しかし、各細胞内の1つの活性X染色体を自身のXIST遺伝子座の不活性化から保護する方法は、すべての哺乳類でまだ完全に解明されていません。常染色体の繰り返しに関する以前の研究は、ヒト染色体19番短腕上に活性X上のXISTを抑制する遺伝子が存在する可能性を示唆しています。 この仮説を検証するため、研究者たちは単一細胞RNAシーケンシングデータを用いて、ヒト胚およびウシ胚における候補遺伝子の転写タイミングを分析し...