膵臓転写因子1A - 版の履歴

WikiSysop: /* 小脳原基 */

2025-10-06T04:55:35Z

小脳原基

← 古い版		2025年10月6日 (月) 13:55時点における版
117行目:		117行目:
	==== 神経系 ====		==== 神経系 ====
	===== 小脳原基 =====		===== 小脳原基 =====
	第4脳室周囲帯でGABA作動性ニューロン（プルキンエ細胞、PAX2陽性介在ニューロン、小脳核抑制性ニューロン）の細胞分化を促進し、抑制性ニューロンへの運命決定を誘導する<ref name=Hoshino2005><pubmed>16039563</pubmed></ref><ref name=Pascual2007><pubmed>17360405</pubmed></ref>。Ptf1aの欠損により小脳皮質が消失し、抑制性ニューロンが[[橋核]]ニューロンへと運命転換されるなど、小脳皮質の正常な発生が阻害される<ref name=Millen2014><pubmed>24733890</pubmed></ref>。さらに、菱脳より後方の神経管においてPTF1AとATOH1は相互に影響を与えつつ機能する<ref name=Yamada2014><pubmed>24695699</pubmed></ref>。		第4脳室周囲帯でGABA作動性ニューロン（プルキンエ細胞、PAX2陽性介在ニューロン、小脳核抑制性ニューロン）の細胞分化を促進し、抑制性ニューロンへの運命決定を誘導する<ref name=Hoshino2005><pubmed>16039563</pubmed></ref><ref name=Pascual2007><pubmed>17360405</pubmed></ref>。Ptf1aの欠損により小脳皮質が消失し、抑制性ニューロンが[[傍小脳脚核]]ニューロンへと運命転換されるなど、小脳皮質の正常な発生が阻害される<ref name=Millen2014><pubmed>24733890</pubmed></ref>。さらに、菱脳より後方の神経管においてPTF1AとATOH1は相互に影響を与えつつ機能する<ref name=Yamada2014><pubmed>24695699</pubmed></ref>。

	===== 脊髄後角前駆細胞 =====		===== 脊髄後角前駆細胞 =====

WikiSysop: /* 組織・個体レベル */

2025-10-06T04:03:31Z

組織・個体レベル

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	C末端側リジン残基を介して[[E3リガーゼ]]の[[TRIP12]]により[[ユビキチン]]化[[プロテアソーム]]分解制御を受けることが知られている<ref name=Hanoun2014><pubmed>25355311</pubmed></ref>。また[[PCAF]]（[[P300/CBPコアクチベーター]]ファミリー）によるbHLHドメイン内[[リジン]]残基の[[アセチル化]]が転写活性に必要であることが報告されている<ref name=Rodolosse2009><pubmed>18834332</pubmed></ref>。[[AKTキナーゼ]]による[[セリン]]残基[[リン酸化]]を介した活性制御の可能性があるが、詳細は不明である<ref name=Jin2019><pubmed>30470852</pubmed></ref>。		C末端側リジン残基を介して[[E3リガーゼ]]の[[TRIP12]]により[[ユビキチン]]化[[プロテアソーム]]分解制御を受けることが知られている<ref name=Hanoun2014><pubmed>25355311</pubmed></ref>。また[[PCAF]]（[[P300/CBPコアクチベーター]]ファミリー）によるbHLHドメイン内[[リジン]]残基の[[アセチル化]]が転写活性に必要であることが報告されている<ref name=Rodolosse2009><pubmed>18834332</pubmed></ref>。[[AKTキナーゼ]]による[[セリン]]残基[[リン酸化]]を介した活性制御の可能性があるが、詳細は不明である<ref name=Jin2019><pubmed>30470852</pubmed></ref>。

			[[ファイル:Fujiyama Ptf1a Fig5.jpg\|サムネイル\|'''図5.マウス胎生12.5日目胚におけるPtf1a遺伝子発現細胞系譜の標識''']]
	=== 組織・個体レベル ===		=== 組織・個体レベル ===
	PTF1Aは膵臓発達のみならず、[[中枢神経系]]~~における多様なニューロンの運命決定および領域特異的な神経ネットワーク形成に中心的な役割を果たしている。~~		PTF1Aは膵臓発達のみならず、[[中枢神経系]]における多様なニューロンの運命決定および領域特異的な神経ネットワーク形成に中心的な役割を果たしている（'''図5'''）。
	==== 神経系 ====		==== 神経系 ====
	===== 小脳原基 =====		===== 小脳原基 =====

2025年10月6日 (月) 03:59にWikiSysopによる

2025-10-06T03:59:10Z

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WikiSysop: /* 分子機能 */

2025-10-06T03:36:37Z

分子機能

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80行目:		80行目:
	! 参考文献		! 参考文献
	\|-		\|-
	\| '''Prdm13'''		\| '''[[Prdm13]]'''
	\|		\|
	小脳GABA作動性ニューロン、視床下部キスペプチンニューロンの発生（マウス・ヒト）<br>		小脳GABA作動性ニューロン、視床下部キスペプチンニューロンの発生（マウス・ヒト）<br>
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	\| <ref name=Hanotel2014><pubmed>24370451</pubmed></ref><ref name=Whittaker2021><pubmed>34730112</pubmed></ref><ref name=Chang2013><pubmed>23639443</pubmed></ref><ref name=Watanabe2015><pubmed>25995483</pubmed></ref>		\| <ref name=Hanotel2014><pubmed>24370451</pubmed></ref><ref name=Whittaker2021><pubmed>34730112</pubmed></ref><ref name=Chang2013><pubmed>23639443</pubmed></ref><ref name=Watanabe2015><pubmed>25995483</pubmed></ref>
	\|-		\|-
	\| '''Tfap2a, Tfap2b'''		\| '''[[Tfap2a]], [[Tfap2b]]'''
	\|		\|
	網膜におけるアマクリン細胞と水平細胞の分化		網膜におけるアマクリン細胞と水平細胞の分化
	\| <ref name=Jin2015><pubmed>25966682</pubmed></ref>		\| <ref name=Jin2015><pubmed>25966682</pubmed></ref>
	\|-		\|-
	\| '''Nephrin, Neph3'''		\| '''[[Nephrin]], [[Neph3]]'''
	\|		\|
	後脳〜脊髄領域での発現促進に必要		後脳〜脊髄領域での発現促進に必要
	\| <ref name=Nishida2010><pubmed>19887377</pubmed></ref>		\| <ref name=Nishida2010><pubmed>19887377</pubmed></ref>
	\|-		\|-
	\| '''Neurog2'''		\| '''[[Neurog2]]'''
	\|		\|
	脊髄における発現制御		脊髄における発現制御
	\| <ref name=Henke2009><pubmed>19641016</pubmed></ref>		\| <ref name=Henke2009><pubmed>19641016</pubmed></ref>
	\|-		\|-
	\| '''Pdx1'''		\| '''[[Pdx1]]'''
	\|		\|
	プロモーター領域に結合し発現促進		プロモーター領域に結合し発現促進
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	\|}		\|}

	標的遺伝子領域の[[クロマチン]]の[[エピジェネティック修飾状態]]（[[ヒストン]]~~修飾、~~[[~~DNAメチル化~~]]など）がPTF1Aの結合効率に影響を与える可能性がある。一例として、PTF1複合体が標的とする膵臓遺伝子や神経管遺伝子のCANNTGモチーフ配列付近におけるオープンクロマチン状態が、標的遺伝子の発現に影響を与えることが示されている<ref name=Meredith2013><pubmed>23754747</pubmed></ref>[Meredith et al., MCB 201360]。		標的遺伝子領域の[[クロマチン]]の[[エピジェネティック修飾状態]]（[[ヒストン]]修飾、DNA[[メチル化]]など）がPTF1Aの結合効率に影響を与える可能性がある。一例として、PTF1複合体が標的とする膵臓遺伝子や神経管遺伝子のCANNTGモチーフ配列付近におけるオープンクロマチン状態が、標的遺伝子の発現に影響を与えることが示されている<ref name=Meredith2013><pubmed>23754747</pubmed></ref>[Meredith et al., MCB 201360]。

	C末端側リジン残基を介して[[E3リガーゼ]]の[[TRIP12]]により[[ユビキチン]]化[[プロテアソーム]]分解制御を受けることが知られている<ref name=Hanoun2014><pubmed>25355311</pubmed></ref>[Hanoun et al., JBC 201449]。また[[PCAF]]（P300/CBPコアクチベーターファミリー）によるbHLHドメイン内[[リジン]]残基の[[アセチル化]]が転写活性に必要であることが報告されている<ref name=Rodolosse2009><pubmed>18834332</pubmed></ref>[Rodolosse et al., 200950]。[[AKTキナーゼ]]による[[セリン]]残基[[リン酸化]]を介した活性制御の可能性があるが、詳細は不明である<ref name=Jin2019><pubmed>30470852</pubmed></ref>[Jin and Xiang, 201951]。		C末端側リジン残基を介して[[E3リガーゼ]]の[[TRIP12]]により[[ユビキチン]]化[[プロテアソーム]]分解制御を受けることが知られている<ref name=Hanoun2014><pubmed>25355311</pubmed></ref>[Hanoun et al., JBC 201449]。また[[PCAF]]（P300/CBPコアクチベーターファミリー）によるbHLHドメイン内[[リジン]]残基の[[アセチル化]]が転写活性に必要であることが報告されている<ref name=Rodolosse2009><pubmed>18834332</pubmed></ref>[Rodolosse et al., 200950]。[[AKTキナーゼ]]による[[セリン]]残基[[リン酸化]]を介した活性制御の可能性があるが、詳細は不明である<ref name=Jin2019><pubmed>30470852</pubmed></ref>[Jin and Xiang, 201951]。

2025年10月6日 (月) 03:34にWikiSysopによる

2025-10-06T03:34:15Z

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2025年10月6日 (月) 02:33にWikiSysopによる

2025-10-06T02:33:25Z

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17行目:		17行目:
	つづいて血縁家系ゲノム連鎖解析により、PTF1A遺伝子の変異がヒト小脳・膵臓無形成を伴う新生児糖尿病と直接関連していることが報告され、PTF1Aの臨床医学的な重要性が注目された<ref name=Sellick2004><pubmed>15543146</pubmed></ref><ref name=Sellick2003><pubmed>14514650</pubmed></ref><ref name=Hoveyda1999><pubmed>10507728</pubmed></ref><ref name=Masui2008><pubmed>18606784</pubmed></ref><ref name=Pan2013><pubmed>23325761</pubmed></ref><ref name=Burlison2008><pubmed>18294628</pubmed></ref><ref name=AlShammari2011><pubmed>21749365</pubmed></ref>。膵発生における知見は、遺伝子改変マウスを用いた膵臓形成不全モデルや膵臓がんモデルなどの構築に貢献した<ref name=Adell2000><pubmed>10768861</pubmed></ref><ref name=Masui2007><pubmed>17938243</pubmed></ref><ref name=Magnuson2013><pubmed>23823474</pubmed></ref><ref name=Fujitani2017><pubmed>28420858</pubmed></ref><ref name=VeiteSchmahl2017><pubmed>28697176</pubmed></ref><ref name=Hingorani2003><pubmed>14706336</pubmed></ref>。		つづいて血縁家系ゲノム連鎖解析により、PTF1A遺伝子の変異がヒト小脳・膵臓無形成を伴う新生児糖尿病と直接関連していることが報告され、PTF1Aの臨床医学的な重要性が注目された<ref name=Sellick2004><pubmed>15543146</pubmed></ref><ref name=Sellick2003><pubmed>14514650</pubmed></ref><ref name=Hoveyda1999><pubmed>10507728</pubmed></ref><ref name=Masui2008><pubmed>18606784</pubmed></ref><ref name=Pan2013><pubmed>23325761</pubmed></ref><ref name=Burlison2008><pubmed>18294628</pubmed></ref><ref name=AlShammari2011><pubmed>21749365</pubmed></ref>。膵発生における知見は、遺伝子改変マウスを用いた膵臓形成不全モデルや膵臓がんモデルなどの構築に貢献した<ref name=Adell2000><pubmed>10768861</pubmed></ref><ref name=Masui2007><pubmed>17938243</pubmed></ref><ref name=Magnuson2013><pubmed>23823474</pubmed></ref><ref name=Fujitani2017><pubmed>28420858</pubmed></ref><ref name=VeiteSchmahl2017><pubmed>28697176</pubmed></ref><ref name=Hingorani2003><pubmed>14706336</pubmed></ref>。

	神経系発達への関与については、発生中期胚の神経管背側でのmRNA発現があることで示唆されていた<ref name=Obata2001><pubmed>11318877</pubmed></ref>。2005年に小脳皮質を欠失するセレベレス変異体マウス(cerebelless)の原因遺伝子として同定され、プルキンエ細胞やゴルジ細胞などの小脳の全ての種類のGABA作動性ニューロンがPtf1aを発現する第4脳室周囲帯（ventricular zone）の神経上皮から発生することが示唆されたことから小脳抑制性ニューロンの運命決定因子であることが明らかとなった<ref name=Hoshino2005><pubmed>16039563</pubmed></ref>。また小脳では、PTF1AがOLIG2やGSX1と協調してプルキンエ細胞およびPAX2陽性介在ニューロンといった小脳抑制性ニューロンの多様性を時空間的に制御すること、PTF1Aが別のbHLH型転写因子ATOH1と拮抗し、GABA作動性神経細胞とグルタミン酸作動性神経細胞の適切な産生バランスを制御することが報告されている<ref name=Hoshino2006><pubmed>16997750</pubmed></ref><ref name=Wullimann2011><pubmed>21559349</pubmed></ref><ref name=Yamada2014><pubmed>24695699</pubmed></ref><ref name=Seto2014><pubmed>24535035</pubmed></ref><ref name=Pascual2007><pubmed>~~17428919~~</pubmed></ref><ref name=Millen2008><pubmed>18513948</pubmed></ref><ref name=Achim2014><pubmed>24196748</pubmed></ref><ref name=Lowenstein2023><pubmed>35262281</pubmed></ref>。		神経系発達への関与については、発生中期胚の神経管背側でのmRNA発現があることで示唆されていた<ref name=Obata2001><pubmed>11318877</pubmed></ref>。2005年に小脳皮質を欠失するセレベレス変異体マウス(cerebelless)の原因遺伝子として同定され、プルキンエ細胞やゴルジ細胞などの小脳の全ての種類のGABA作動性ニューロンがPtf1aを発現する第4脳室周囲帯（ventricular zone）の神経上皮から発生することが示唆されたことから小脳抑制性ニューロンの運命決定因子であることが明らかとなった<ref name=Hoshino2005><pubmed>16039563</pubmed></ref>。また小脳では、PTF1AがOLIG2やGSX1と協調してプルキンエ細胞およびPAX2陽性介在ニューロンといった小脳抑制性ニューロンの多様性を時空間的に制御すること、PTF1Aが別のbHLH型転写因子ATOH1と拮抗し、GABA作動性神経細胞とグルタミン酸作動性神経細胞の適切な産生バランスを制御することが報告されている<ref name=Hoshino2006><pubmed>16997750</pubmed></ref><ref name=Wullimann2011><pubmed>21559349</pubmed></ref><ref name=Yamada2014><pubmed>24695699</pubmed></ref><ref name=Seto2014><pubmed>24535035</pubmed></ref><ref name=Pascual2007><pubmed>17360405</pubmed></ref><ref name=Millen2008><pubmed>18513948</pubmed></ref><ref name=Achim2014><pubmed>24196748</pubmed></ref><ref name=Lowenstein2023><pubmed>35262281</pubmed></ref>。

	さらに、脊髄においては、PTF1Aが脊髄の背側領域（dI4–dI6）におけるGABA作動性介在ニューロンの分化に不可欠であり、感覚入力の統合や運動制御に関わる神経回路ネットワークの発達において重要な役割を果たすことが知られている<ref name=Glasgow2005><pubmed>16291784</pubmed></ref><ref name=Hori2012><pubmed>22830054</pubmed></ref>。		さらに、脊髄においては、PTF1Aが脊髄の背側領域（dI4–dI6）におけるGABA作動性介在ニューロンの分化に不可欠であり、感覚入力の統合や運動制御に関わる神経回路ネットワークの発達において重要な役割を果たすことが知られている<ref name=Glasgow2005><pubmed>16291784</pubmed></ref><ref name=Hori2012><pubmed>22830054</pubmed></ref>。
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	'''小脳原基 (Cerebellar anlage)'''<br>		'''小脳原基 (Cerebellar anlage)'''<br>
	前方背側部の脳室周囲帯（VZ）にmRNAおよびタンパク質の発現がみられ（ロンボメア1レベル）、GABA作動性ニューロン（プルキンエ細胞、PAX2陽性介在ニューロン、小脳核抑制性ニューロンなど）の前駆細胞に発現する（'''図4'''）<ref name=Hoshino2005><pubmed>16039563</pubmed></ref>[Hoshino et al., 200520]。一方、菱脳唇（rhombic lip）から産生される小脳興奮性ニューロン（顆粒細胞、小脳核興奮性ニューロンなど）の前駆細胞では他のbHLH因子であるATOH1が発現する<ref name=BenArie1997><pubmed>~~9177350~~</pubmed></ref><ref name=Machold2005><pubmed>~~16157276~~</pubmed></ref><ref name=Wang2005><pubmed>~~16157275~~</pubmed></ref>[Ben-Arie et al., Nature 199729; Machold and Fishell, Neuron 200530; Wang, Neuron 200531]。		前方背側部の脳室周囲帯（VZ）にmRNAおよびタンパク質の発現がみられ（ロンボメア1レベル）、GABA作動性ニューロン（プルキンエ細胞、PAX2陽性介在ニューロン、小脳核抑制性ニューロンなど）の前駆細胞に発現する（'''図4'''）<ref name=Hoshino2005><pubmed>16039563</pubmed></ref>[Hoshino et al., 200520]。一方、菱脳唇（rhombic lip）から産生される小脳興奮性ニューロン（顆粒細胞、小脳核興奮性ニューロンなど）の前駆細胞では他のbHLH因子であるATOH1が発現する<ref name=BenArie1997><pubmed>9367153</pubmed></ref><ref name=Machold2005><pubmed>16202705</pubmed></ref><ref name=Wang2005><pubmed>16202707</pubmed></ref>[Ben-Arie et al., Nature 199729; Machold and Fishell, Neuron 200530; Wang, Neuron 200531]。

	'''後方菱脳'''<br>		'''後方菱脳'''<br>
84行目:		84行目:
	脊髄体性感覚サーキットにおけるE-Iバランス調整<br>		脊髄体性感覚サーキットにおけるE-Iバランス調整<br>
	網膜アマクリン細胞の発生		網膜アマクリン細胞の発生
	\| <ref name=Hanotel2014><pubmed>~~25224256~~</pubmed></ref><ref name=Whittaker2021><pubmed>34730112</pubmed></ref><ref name=Chang2013><pubmed>23639443</pubmed></ref><ref name=Watanabe2015><pubmed>25995483</pubmed></ref>		\| <ref name=Hanotel2014><pubmed>24370451</pubmed></ref><ref name=Whittaker2021><pubmed>34730112</pubmed></ref><ref name=Chang2013><pubmed>23639443</pubmed></ref><ref name=Watanabe2015><pubmed>25995483</pubmed></ref>
	\|-		\|-
	\| '''Tfap2a, Tfap2b'''		\| '''Tfap2a, Tfap2b'''
112行目:		112行目:

	=== 組織・個体レベル ===		=== 組織・個体レベル ===
	PTF1Aは膵臓発達のみならず、中枢神経系における多様なニューロンの運命決定および領域特異的な神経ネットワーク形成に中心的な役割を果たしている。		PTF1Aは膵臓発達のみならず、中枢神経系における多様なニューロンの運命決定および領域特異的な神経ネットワーク形成に中心的な役割を果たしている。
	~~以下に主要な神経領域および膵臓でのPTF1Aの機能を示す。~~

	==== 神経系 ====		==== 神経系 ====
	===== 小脳原基 =====		===== 小脳原基 =====
142行目:		140行目:
	==== 膵臓形成 ====		==== 膵臓形成 ====
	胎生期膵形成初期において、外分泌細胞系列の分化を促進し、ランゲルハンス島内分泌細胞や導管の前駆細胞の運命決定にも関与する。		胎生期膵形成初期において、外分泌細胞系列の分化を促進し、ランゲルハンス島内分泌細胞や導管の前駆細胞の運命決定にも関与する。
	Ptf1a欠損マウスでは膵臓の外分泌細胞が欠落し、膵器官も無形成となる<ref name=Kawaguchi2002~~><pubmed>12185368</pubmed~~></ref><ref name=Sellick2004><pubmed>15543146</pubmed></ref>[Kawaguchi 2002, Sellick 20045,6]。またRBPJとの相互作用が膵臓の正常発生に重要である<ref name=Masui2007><pubmed>17938243</pubmed></ref>[Masui et al., Genes Dev 200714]。さらに、Ptf1a遺伝子の発現量の多寡が膵臓の分化、成長、総β細胞数、島形態形成、および内分泌機能に影響を与えることが示されている<ref name=Fukuda2008><pubmed>18591390</pubmed></ref>[Diabetes 2008, Fukuda et al.82]。成体の外分泌腺房細胞におけるPtf1a欠失が、ERストレスを介してアポトーシスを引き起こすことも知られている<ref name=Sakikubo2018><pubmed>30361559</pubmed></ref>[Sci Rep 2018, Sakikubo et al.83]。		Ptf1a欠損マウスでは膵臓の外分泌細胞が欠落し、膵器官も無形成となる<ref name=Kawaguchi2002></ref><ref name=Sellick2004><pubmed>15543146</pubmed></ref>[Kawaguchi 2002, Sellick 20045,6]。またRBPJとの相互作用が膵臓の正常発生に重要である<ref name=Masui2007><pubmed>17938243</pubmed></ref>[Masui et al., Genes Dev 200714]。さらに、Ptf1a遺伝子の発現量の多寡が膵臓の分化、成長、総β細胞数、島形態形成、および内分泌機能に影響を与えることが示されている<ref name=Fukuda2008><pubmed>18591390</pubmed></ref>[Diabetes 2008, Fukuda et al.82]。成体の外分泌腺房細胞におけるPtf1a欠失が、ERストレスを介してアポトーシスを引き起こすことも知られている<ref name=Sakikubo2018><pubmed>30361559</pubmed></ref>[Sci Rep 2018, Sakikubo et al.83]。

	PTF1Aによって膵運命を決定され原腸から発芽した未分化膵原基は、樹状構造を形成し先端部分（tip領域）と幹部分（trunk領域）に分かれる（'''図5'''）<ref name=Stanger2013><pubmed>23622126</pubmed></ref><ref name=Pan2011><pubmed>21337462</pubmed></ref>[追加引用１、２]。転写因子PTF1AとNKX6.1が互いに抑制し合うcross-repressiveな作用により、これらの領域で細胞分化の運命決定がなされる<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。外分泌組織を形成するtip領域の膵外分泌（腺房）前駆細胞ではPTF1AがDll1の発現を活性化し、このDll1によって隣接細胞のNotch経路が活性化されHes1が誘導されることで内分泌細胞への分化が抑制される側方抑制機構が働く<ref name=AhnfeltRonne2012><pubmed>22096075</pubmed></ref>[Ahnfelt-Rønne et al., Development 2012]。一方NKX6.1が発現するtrunk領域の細胞では隣接細胞の外分泌細胞分化が抑制され、Notchシグナルと協調して内分泌・導管分化が促進される<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。		PTF1Aによって膵運命を決定され原腸から発芽した未分化膵原基は、樹状構造を形成し先端部分（tip領域）と幹部分（trunk領域）に分かれる（'''図5'''）<ref name=Stanger2013><pubmed>23622126</pubmed></ref><ref name=Pan2011><pubmed>21337462</pubmed></ref>[追加引用１、２]。転写因子PTF1AとNKX6.1が互いに抑制し合うcross-repressiveな作用により、これらの領域で細胞分化の運命決定がなされる<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。外分泌組織を形成するtip領域の膵外分泌（腺房）前駆細胞ではPTF1AがDll1の発現を活性化し、このDll1によって隣接細胞のNotch経路が活性化されHes1が誘導されることで内分泌細胞への分化が抑制される側方抑制機構が働く<ref name=AhnfeltRonne2012><pubmed>22096075</pubmed></ref>[Ahnfelt-Rønne et al., Development 2012]。一方NKX6.1が発現するtrunk領域の細胞では隣接細胞の外分泌細胞分化が抑制され、Notchシグナルと協調して内分泌・導管分化が促進される<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。

2025年10月6日 (月) 01:56にWikiSysopによる

2025-10-06T01:56:26Z

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WikiSysop: /* 膵臓形成 */

2025-10-05T04:09:53Z

膵臓形成

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	==== 膵臓形成 ====		==== 膵臓形成 ====
	胎生期膵形成初期において、外分泌細胞系列の分化を促進し、ランゲルハンス島内分泌細胞や導管の前駆細胞の運命決定にも関与する。		胎生期膵形成初期において、外分泌細胞系列の分化を促進し、ランゲルハンス島内分泌細胞や導管の前駆細胞の運命決定にも関与する。
	Ptf1a欠損マウスでは膵臓の外分泌細胞が欠落し、膵器官も無形成となる<ref name=Kawaguchi2002><pubmed>~~11850621~~</pubmed></ref><ref name=Sellick2004><pubmed>~~15133510~~</pubmed></ref>[Kawaguchi 2002, Sellick 20045,6]。またRBPJとの相互作用が膵臓の正常発生に重要である<ref name=Masui2007><pubmed>~~17289922~~</pubmed></ref>[Masui et al., Genes Dev 200714]。さらに、Ptf1a遺伝子の発現量の多寡が膵臓の分化、成長、総β細胞数、島形態形成、および内分泌機能に影響を与えることが示されている<ref name=Fukuda2008><pubmed>~~18591390~~</pubmed></ref>[Diabetes 2008, Fukuda et al.82]。成体の外分泌腺房細胞におけるPtf1a欠失が、ERストレスを介してアポトーシスを引き起こすことも知られている<ref name=Sakikubo2018><pubmed>30361559</pubmed></ref>[Sci Rep 2018, Sakikubo et al.83]。		Ptf1a欠損マウスでは膵臓の外分泌細胞が欠落し、膵器官も無形成となる<ref name=Kawaguchi2002><pubmed>12185368</pubmed></ref><ref name=Sellick2004><pubmed>15543146</pubmed></ref>[Kawaguchi 2002, Sellick 20045,6]。またRBPJとの相互作用が膵臓の正常発生に重要である<ref name=Masui2007><pubmed>17938243</pubmed></ref>[Masui et al., Genes Dev 200714]。さらに、Ptf1a遺伝子の発現量の多寡が膵臓の分化、成長、総β細胞数、島形態形成、および内分泌機能に影響を与えることが示されている<ref name=Fukuda2008><pubmed>18252893</pubmed></ref>[Diabetes 2008, Fukuda et al.82]。成体の外分泌腺房細胞におけるPtf1a欠失が、ERストレスを介してアポトーシスを引き起こすことも知られている<ref name=Sakikubo2018><pubmed>30361559</pubmed></ref>[Sci Rep 2018, Sakikubo et al.83]。

	PTF1Aによって膵運命を決定され原腸から発芽した未分化膵原基は、樹状構造を形成し先端部分（tip領域）と幹部分（trunk領域）に分かれる（'''図5'''）<ref name=Stanger2013><pubmed>23622126</pubmed></ref><ref name=Pan2011><pubmed>21337462</pubmed></ref>[追加引用１、２]。転写因子PTF1AとNKX6.1が互いに抑制し合うcross-repressiveな作用により、これらの領域で細胞分化の運命決定がなされる<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。外分泌組織を形成するtip領域の膵外分泌（腺房）前駆細胞ではPTF1AがDll1の発現を活性化し、このDll1によって隣接細胞のNotch経路が活性化されHes1が誘導されることで内分泌細胞への分化が抑制される側方抑制機構が働く<ref name=AhnfeltRonne2012><pubmed>22096075</pubmed></ref>[Ahnfelt-Rønne et al., Development 2012]。一方NKX6.1が発現するtrunk領域の細胞では隣接細胞の外分泌細胞分化が抑制され、Notchシグナルと協調して内分泌・導管分化が促進される<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。		PTF1Aによって膵運命を決定され原腸から発芽した未分化膵原基は、樹状構造を形成し先端部分（tip領域）と幹部分（trunk領域）に分かれる（'''図5'''）<ref name=Stanger2013><pubmed>23622126</pubmed></ref><ref name=Pan2011><pubmed>21337462</pubmed></ref>[追加引用１、２]。転写因子PTF1AとNKX6.1が互いに抑制し合うcross-repressiveな作用により、これらの領域で細胞分化の運命決定がなされる<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。外分泌組織を形成するtip領域の膵外分泌（腺房）前駆細胞ではPTF1AがDll1の発現を活性化し、このDll1によって隣接細胞のNotch経路が活性化されHes1が誘導されることで内分泌細胞への分化が抑制される側方抑制機構が働く<ref name=AhnfeltRonne2012><pubmed>22096075</pubmed></ref>[Ahnfelt-Rønne et al., Development 2012]。一方NKX6.1が発現するtrunk領域の細胞では隣接細胞の外分泌細胞分化が抑制され、Notchシグナルと協調して内分泌・導管分化が促進される<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。

WikiSysop: /* 疾患との関わり */

2025-10-05T04:03:11Z

疾患との関わり

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	== 疾患との関わり ==		== 疾患との関わり ==
	PTF1A遺伝子の機能喪失型変異のホモ接合により、常染色体潜性遺伝性の膵形成不全と小脳形成不全が随伴する新生児糖尿病を引き起こすことが知られている<ref name=Hoveyda1999><pubmed>~~10394932~~</pubmed></ref><ref name=Sellick2003><pubmed>~~12525589~~</pubmed></ref><ref name=Sellick2004><pubmed>15133510</pubmed></ref><ref name=AlShammari2011><pubmed>~~21044184~~</pubmed></ref>[Hoveyda et al., 1999 J Med Genet; Sellick et al., Diabetes 2003; Sellick et al 2004; Al-Shammari et al., Clinical Genetics ~~20116–8~~,12］。膵発達不全に伴い、膵内分泌細胞形成にも影響が及ぶため、インスリン注入に反応しない重度の高血糖状態が観察される<ref name=Sellick2004><pubmed>15133510</pubmed></ref>[Sellick et al., 2004 Nat Genet6]。		PTF1A遺伝子の機能喪失型変異のホモ接合により、常染色体潜性遺伝性の膵形成不全と小脳形成不全が随伴する新生児糖尿病を引き起こすことが知られている<ref name=Hoveyda1999><pubmed>10507728</pubmed></ref><ref name=Sellick2003><pubmed>14514650</pubmed></ref><ref name=Sellick2004><pubmed>15133510</pubmed></ref><ref name=AlShammari2011><pubmed>21749365</pubmed></ref>[Hoveyda et al., 1999 J Med Genet; Sellick et al., Diabetes 2003; Sellick et al., 2004 Nat Genet; Al-Shammari et al., Clinical Genetics 2011, 6–8,12］。膵発達不全に伴い、膵内分泌細胞形成にも影響が及ぶため、インスリン注入に反応しない重度の高血糖状態が観察される<ref name=Sellick2004><pubmed>15133510</pubmed></ref>[Sellick et al., 2004 Nat Genet6]。

	==関連項目==		==関連項目==

WikiSysop: /* 分子機能 */

2025-10-05T04:01:52Z

分子機能

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	C末端側リジン残基を介してE3リガーゼのTRIP12によりユビキチン化プロテアソーム分解制御を受けることが知られている<ref name=Hanoun2014><pubmed>25355311</pubmed></ref>[Hanoun et al., JBC 201449]。またPCAF（P300/CBPコアクチベーターファミリー）によるbHLHドメイン内リジン残基のアセチル化が転写活性に必要であることが報告されている<ref name=Rodolosse2009><pubmed>18834332</pubmed></ref>[Rodolosse et al., 200950]。AKTキナーゼによるセリン残基リン酸化を介した活性制御の可能性があるが、詳細は不明<ref name=Jin2019><pubmed>30470852</pubmed></ref>[Jin and Xiang, 201951]。		C末端側リジン残基を介してE3リガーゼのTRIP12によりユビキチン化プロテアソーム分解制御を受けることが知られている<ref name=Hanoun2014><pubmed>25355311</pubmed></ref>[Hanoun et al., JBC 201449]。またPCAF（P300/CBPコアクチベーターファミリー）によるbHLHドメイン内リジン残基のアセチル化が転写活性に必要であることが報告されている<ref name=Rodolosse2009><pubmed>18834332</pubmed></ref>[Rodolosse et al., 200950]。AKTキナーゼによるセリン残基リン酸化を介した活性制御の可能性があるが、詳細は不明<ref name=Jin2019><pubmed>30470852</pubmed></ref>[Jin and Xiang, 201951]。

			=== 組織・個体レベル ===
			PTF1Aは膵臓発達のみならず、中枢神経系における多様なニューロンの運命決定および領域特異的な神経ネットワーク形成に中心的な役割を果たしている。
			以下に主要な神経領域および膵臓でのPTF1Aの機能を示す。

			==== 神経系 ====
			===== 小脳原基 =====
			第4脳室周囲帯でGABA作動性ニューロン（プルキンエ細胞、PAX2陽性介在ニューロン、小脳核抑制性ニューロン）の細胞分化を促進し、抑制性ニューロンへの運命決定を誘導する<ref name=Hoshino2005><pubmed>16157274</pubmed></ref><ref name=Pascual2007><pubmed>17428919</pubmed></ref>[Hoshino et al., 200520; Pascual et al., PNAS 200725]。Ptf1aの欠損により小脳皮質が消失し、抑制性ニューロンが橋核ニューロンへと運命転換されるなど、小脳皮質の正常な発生が阻害される<ref name=Millen2014><pubmed>24733890</pubmed></ref>[Millen et al., PNAS 201467]。さらに、菱脳より後方の神経管においてPTF1AとATOH1は相互に影響を与えつつ機能する<ref name=Yamada2014><pubmed>24501365</pubmed></ref>[Yamada et al., JN 201423]。

			===== 脊髄後角前駆細胞 =====
			脊髄の背側領域（dI4–dI6）においてGABA作動性抑制性介在ニューロンの分化を誘導する<ref name=Glasgow2005><pubmed>16176951</pubmed></ref><ref name=Hori2012><pubmed>22685661</pubmed></ref>[Glasgow et al., Development 200532; Hori and Hoshino, Neural Plast 201233]。また、RBPJとの相互作用が脊髄GABAニューロンの発生に重要である<ref name=Hori2008><pubmed>18198335</pubmed></ref>[Hori et al., Genes and Dev 200847]。さらに、体性感覚や痛みなど脊髄の感覚情報処理や運動制御に関与する抑制性神経回路形成を促す<ref name=Huang2008><pubmed>18634777</pubmed></ref><ref name=Chang2013><pubmed>23639443</pubmed></ref><ref name=Bikoff2016><pubmed>26949184</pubmed></ref><ref name=Zhang2017><pubmed>29045835</pubmed></ref><ref name=Escalante2020><pubmed>33238109</pubmed></ref>[Huang et al., 2008 DB68; Chang et al., Dev Cell 201354; Bikoff et al., 2016 Cell69; Zhang et al., Cell Reports 201770; Escalante and Klein, Cell Rep 202071]。

			===== 網膜原基 =====
			網膜形成過程の外神経芽細胞層において、視覚処理に関与する抑制性介在ニューロン（アマクリン細胞および水平細胞）の運命を決定する（マウス、ゼブラフィッシュ、ツメガエルなどでの研究）<ref name=Nakhai2007><pubmed>17699677</pubmed></ref><ref name=Dullin2007><pubmed>17338800</pubmed></ref><ref name=Jusuf2009><pubmed>19732413</pubmed></ref><ref name=Jusuf2011><pubmed>21325522</pubmed></ref><ref name=Mazurier2014><pubmed>24643195</pubmed></ref><ref name=Bessodes2017><pubmed>28863786</pubmed></ref>[Nakhai et al., Development 2007; Dullin et al., BMC Dev Biol 2007; Jusuf and Harris, Neural Dev 2009; Jusuf et al., JN 2011; Mazurier et al., PLOS One 2014; Bessodes et al., Neural Dev 201735,36,72–75］。
			Ptf1a欠損では、これらの細胞が網膜神経節細胞へ運命転換を起こす（マウスおよびニワトリでの研究）<ref name=Fujitani2006><pubmed>16835439</pubmed></ref><ref name=Lelievre2011><pubmed>21839069</pubmed></ref>[Fujitani et al., Development 2006; Lelièvre et al., DB 201134,48]。さらに、アマクリン細胞と共通する性質を持つ幼生ホヤのDAドーパミン細胞の発達にも関与する<ref name=RazyKrajka2012><pubmed>22642675</pubmed></ref>[Razy-Krajka et al., BMC Biol 201276]。

			===== 後方菱脳神経上皮 =====
			後方菱脳神経上皮は蝸牛神経核、下オリーブ核、孤束核、三叉神経核などの前駆細胞である。ロンボメア2-5レベルでは、マウスにおいて聴覚入力処理に関与する蝸牛神経核（cochlear nucleus）を構成する主要なニューロン産生に関与し、GABA作動性およびグリシン作動性の抑制性ニューロン（Cartwheel細胞、ゴルジ細胞など）の細胞運命を決定する<ref name=Fujiyama2009><pubmed>19029042</pubmed></ref>[Fujiyama et al., 2009 Development37]。

			一方、蝸牛神経核の興奮性ニューロン分化はATOH1が関与する<ref name=Maricich2009><pubmed>19741118</pubmed></ref>[Maricich et al., JN 200977]。
			ロンボメア6-8レベルでは、下オリーブ核（inferior olivary nucleus）を構成するグルタミン酸作動性登上線維ニューロンの細胞運命を決定する<ref name=Yamada2007><pubmed>17428964</pubmed></ref><ref name=Bae2009><pubmed>19371731</pubmed></ref>[Yamada et al., 2007 JN; Bae et al., DB 200938,78]。

			登上線維ニューロンは分裂終了後に神経管の背側から腹側に移動するが、Ptf1a欠失により登上線維ニューロンが産生されず結果として下オリーブ核が消失する。
			また、らせん神経節ニューロンの蝸牛神経核内部における正常な投射様式の形成にも必要である<ref name=Elliott2023><pubmed>37055006</pubmed></ref>[Elliott et al., Neuroscience Letters 202379]。
			さらに、内臓感覚および体性感覚の脳幹神経核の発生にも関与することが報告されており、孤束核や三叉神経脊髄路核・主知覚核（Nucleus of solitary tract, spinal and principal trigeminal nuclei）を構成するニューロンや<ref name=Iskusnykh2016><pubmed>26937009</pubmed></ref>[Iskusnykh et al., JN 201680]、ニワトリのdB1 hindbrain interneuronの運命決定に関与する<ref name=Kohl2015><pubmed>22539838</pubmed></ref>[Kohl et al., JN 201581]。

			===== 前脳（終脳/間脳）、視床下部前駆細胞 =====
			マウス視床下部におけるPtf1a機能喪失により、脳の性分化に関与するキスペプチンニューロン数が顕著に減少し、性特異的行動および性腺発達に異常を引き起こす<ref name=Fujiyama2018><pubmed>29719267</pubmed></ref>[Fujiyama et al., Cel Rep 201840］。Ptf1a陽性の神経前駆細胞は内側視索前野や腹内側核などを含む複数の視床下部神経核ニューロン系譜を形成するが、集団としての生理的機能は不明である。

			[[ファイル:Fujiyama Ptf1a Fig6.png\|サムネイル\|'''図6. マウスにおける膵臓発達'''<br>未分化膵原基からの膵組織の分化プロセス。文献<ref name=Stanger2013><pubmed>23622126</pubmed></ref>より改変。]]
			==== 膵臓形成 ====
			胎生期膵形成初期において、外分泌細胞系列の分化を促進し、ランゲルハンス島内分泌細胞や導管の前駆細胞の運命決定にも関与する。
			Ptf1a欠損マウスでは膵臓の外分泌細胞が欠落し、膵器官も無形成となる<ref name=Kawaguchi2002><pubmed>11850621</pubmed></ref><ref name=Sellick2004><pubmed>15133510</pubmed></ref>[Kawaguchi 2002, Sellick 20045,6]。またRBPJとの相互作用が膵臓の正常発生に重要である<ref name=Masui2007><pubmed>17289922</pubmed></ref>[Masui et al., Genes Dev 200714]。さらに、Ptf1a遺伝子の発現量の多寡が膵臓の分化、成長、総β細胞数、島形態形成、および内分泌機能に影響を与えることが示されている<ref name=Fukuda2008><pubmed>18591390</pubmed></ref>[Diabetes 2008, Fukuda et al.82]。成体の外分泌腺房細胞におけるPtf1a欠失が、ERストレスを介してアポトーシスを引き起こすことも知られている<ref name=Sakikubo2018><pubmed>30361559</pubmed></ref>[Sci Rep 2018, Sakikubo et al.83]。

			PTF1Aによって膵運命を決定され原腸から発芽した未分化膵原基は、樹状構造を形成し先端部分（tip領域）と幹部分（trunk領域）に分かれる（'''図5'''）<ref name=Stanger2013><pubmed>23622126</pubmed></ref><ref name=Pan2011><pubmed>21337462</pubmed></ref>[追加引用１、２]。転写因子PTF1AとNKX6.1が互いに抑制し合うcross-repressiveな作用により、これらの領域で細胞分化の運命決定がなされる<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。外分泌組織を形成するtip領域の膵外分泌（腺房）前駆細胞ではPTF1AがDll1の発現を活性化し、このDll1によって隣接細胞のNotch経路が活性化されHes1が誘導されることで内分泌細胞への分化が抑制される側方抑制機構が働く<ref name=AhnfeltRonne2012><pubmed>22096075</pubmed></ref>[Ahnfelt-Rønne et al., Development 2012]。一方NKX6.1が発現するtrunk領域の細胞では隣接細胞の外分泌細胞分化が抑制され、Notchシグナルと協調して内分泌・導管分化が促進される<ref name=Schaffer2010><pubmed>20627083</pubmed></ref>[Schaffer et al., Developmental Cell 2010]。

	== 疾患との関わり ==		== 疾患との関わり ==