ノッチおよびEGFRシグナル伝達は、ショウジョウバエの雄の胚性gonadにおける生殖系幹細胞ニッチ形成を調節するために敵対的に行動します

生殖細胞幹細胞（GSC）は、体細胞微小環境またはGSCニッチによって維持され、GSCが自己再生と機能的配偶子の両方を生成できるようにします。ただし、適切なニッチのサイズと場所が発展途上生殖腺内でどのように規制されているかは不明のままです。ショウジョウバエの精巣では、GSCニッチを形成するハブ細胞は、胚性gonadの前部にある体細胞の前駆体（SGP）のサブセットに由来しています。ここでは、ノッチシグナル伝達がハブの分化を誘導することを示します。雄の胚性gonadのほぼすべてのSGPでノッチが活性化されますが、表皮成長因子受容体（EGFR）は後部SGPで活性化されてハブ分化を抑制し、胚性gonadのハブ分化の拡大を制限します。さらに、EGFRは原始胚細胞（PGC）から分泌されるSpitzリガンドによって後部SGPで活性化されるのに対し、NotchリガンドセレートはSGPで発現していることを示します。これは、PGCの数を変えることでニッチサイズが変化することを示唆しています。実際、PGCの数の減少は異所性のハブの分化を引き起こし、その結果、PGCをGSCとして採用する機会を増やします。異所性ハブの分化が抑制されると、PGCの数の減少はGSCになりません。したがって、SGPSは、ニッチサイズを変調するPGCからSGPへの信号を介してPGC数を感知し、これがGSCを保護するためのメカニズムとして機能することを提案します。

Germ-line stem cells (GSCs) are maintained by the somatic microenvironment, or GSC niche, which ensures that GSCs can both self-renew and produce functional gametes. However, it remains unclear how the proper niche size and location are regulated within the developing gonads. In the Drosophila testis, the hub cells that form the GSC niche are derived from a subset of somatic gonadal precursors (SGPs) in the anterior portion of the embryonic gonad. Here we show that Notch signaling induces hub differentiation. Notch is activated in almost all SGPs in the male embryonic gonad, but Epidermal growth factor receptor (Egfr) is activated in posterior SGPs to repress hub differentiation, thereby restricting the expansion of hub differentiation in the embryonic gonad. We further show that Egfr is activated in posterior SGPs by Spitz ligand secreted from primordial germ cells (PGCs), whereas the Notch ligand Serrate is expressed in SGPs. This suggests that varying the number of PGCs alters niche size. Indeed, a decrease in the number of PGCs causes ectopic hub differentiation, which consequently increases their opportunity to recruit PGCs as GSCs. When ectopic hub differentiation is repressed, the decreased number of PGCs fails to become GSCs. Thus, we propose that SGPs sense PGC number via signals from PGCs to SGPs that modulate niche size, and that this serves as a mechanism for securing GSCs.