再結合外胚葉および内胚葉組織からのHydra再生I脂肪皮胚葉拡散は、細胞挿入によって駆動されます

Hydra細胞凝集体からの再生中の上皮シート形成の過程で、細胞間相互作用と細胞再配列を調べました。Hydra Magnipapillataの外胚葉および内胚葉上皮細胞層は、プロカイン治療によって分離されました。次に、分離された各層を単一の細胞に解離し、再分割して外胚葉または内胚葉細胞凝集体を生成しました。2つの骨材が組換えられたとき、それらの間にしっかりした接着がすぐに確立されました。これに続いて、いくつかの発達中の胚の「上皮」と同様の方法で、内胚葉細胞の薄い層として外皮上皮細胞が激しい拡散が続きました。この拡散プロセスにおける細胞の動きは、蛍光染色を使用して調べられました。最初は骨材の内側に位置する細胞が移動して、元々接触表面に存在する細胞間で自らをインターカレートすることが明らかになりました。この放射状細胞の挿入は、外胚葉と内胚葉凝集体の両方の接触面で連続的に行われ、接触表面が急速に成長し、最終的に外胚葉による内胚葉全体の完全な包囲につながりました。結果として生じる構造は、通常のHydraのように2層の上皮組織を持つ小さな球体でした。この球体は、数日後に完全なHydraに再生されました。ヒドラ膜画分のトリプティック抽出物は、内胚葉の上に外胚葉拡散を特異的に阻害しましたが、初期接着またはその後の再生プロセスではありませんでした。これらの観察結果は、接触表面での放射状細胞の挿入が、再結合凝集体に外皮拡散を生成し、上皮シート組織を確立する上で重要な役割を果たすことを示唆しています。インターカレーションは、おそらく接触面を通る信号交換によって活性化されます。膜抽出物の阻害効果は、このシグナル伝達メカニズムに何らかの形で関与する因子が含まれていることを示唆しています。

Cell-cell interaction and cell rearrangement were examined in the process of epithelial sheet formation during regeneration from hydra cell aggregates. The ectodermal and endodermal epithelial cell layers of Hydra magnipapillata were separated by procaine treatment. Each of the separated layers was then dissociated into single cells and reaggregated to produce ectodermal or endodermal cell aggregates. When the two aggregate types were recombined, a firm adhesion was quickly established between them. This was followed by a vigorous spreading of the ectodermal epithelial cells as a thin layer over the endoderm in a manner similar to the 'epiboly' in some developing embryos. Cell movement in this spreading process was examined using fluorescent dyestaining. It revealed that cells initially located in the inside of the aggregate migrated to intercalate themselves among the cells originally present in the contact surface. This radial cell intercalation took place continuously in the contact surface of both the ectodermal and endodermal aggregates, and produced a rapid growth of the contact surface, eventually leading to complete envelopment of the entire endoderm by the ectoderm. The resulting structure was a small sphere having a two-layered epithelial organization as in normal hydra. This sphere regenerated into a complete hydra a few days later. A tryptic extract of hydra membrane fraction specifically inhibited the ectodermal spreading over the endoderm, but not the initial adhesion or the later regeneration processes. These observations suggest that radial cell intercalation at the contact surface plays a crucial role in producing ectodermal spreading and establishing epithelial sheet organization in the recombined aggregates. The intercalation is presumably activated by a signal exchange through the contact surface. The inhibitory effect of the membrane extract suggests that it contains a factor that is involved in some way in this signaling mechanism.