EMX2を欠くマウスの泌尿生殖器発達の欠陥

Homeobox Gene EMX2は、ショウジョウバエのヘッドギャップ遺伝子の空の渦巻性のマウスホモログ（EMS）であり、背側の終脳の発達に不可欠です（Yoshida、M.、Suda、Y。、Matsuo、I.、Miyamoto、N.、Takeda、N.、Kuratani、S。およびAizawa、S。（1997）Development 124、101-111）。同時に、EMX2は発達中の泌尿生殖器系の上皮成分で発現し、EMX2変異体マウスでは、腎臓、尿管、生殖腺、生殖器が完全に欠落していました。ウルフィアのダクトでのPAX-2およびC-RET式は、メタン球芽細胞におけるWT-1およびGDNF発現が、最初は変異体では正常でした。尿管芽は成長し、PAX-2発現が通常誘導されるメタン型間葉に侵入しました。ただし、その後、尿管芽におけるPAX-2、C-RETおよびLIM1の発現と間葉膜におけるGDNF発現は大幅に減少しました。Wnt-4発現は間葉では発見されませんでした。尿管芽の先端は拡張されず、芽の分岐は発生しませんでした。葉系凝集も上皮化も間葉に見られませんでした。代わりに、尿管芽はすぐに退行し、アポトーシスの数字は間葉細胞で顕著でした。外植片培養では、変異尿管芽は野生型間葉の上皮形質転換を誘導しなかったし、変異尿管芽の分岐は野生型間葉によって誘導されなかった。対照的に、野生型尿管芽または脊髄との共培養により、変異間葉系では欠陥は明らかではなかった。これらの結果は、メタネフロゲスでは、メタネフリック間葉におけるPAX-2誘導に続く尿管芽機能にEMX2が不可欠であることを示唆しています。ウルフィアの管と中腎尿細管の変性も、ミュラー管の形成なしに異常に加速されました。

The homeobox gene Emx2 is a mouse homologue of a Drosophila head gap gene empty spiracles (ems) and is essential for the development of dorsal telencephalon (Yoshida, M., Suda, Y., Matsuo, I., Miyamoto, N., Takeda, N., Kuratani, S. and Aizawa, S. (1997) Development 124, 101-111). At the same time, Emx2 is expressed in the epithelial components of the developing urogenital system and, in Emx2 mutant mice, the kidneys, ureters, gonads and genital tracts were completely missing. Pax-2 and c-ret expressions in the Wolffian duct and WT-1 and GDNF expressions in the metanephric blastema were initially normal in the mutant. The ureteric bud grew and invaded the metanephric mesenchyme where Pax-2 expression was normally induced. Subsequently, however, Pax-2, c-ret and Lim1 expressions in the ureteric bud and GDNF expression in the mesenchyme were greatly reduced. Wnt-4 expression was never found in the mesenchyme. The tip of the ureteric bud never dilated and branching of the bud did not occur. Neither pretubular cell aggregates nor epithelialization were found in the mesenchyme. Instead the ureteric bud soon degenerated and apoptotic figures were prominent in mesenchymal cells. In explant culture, the mutant ureteric bud did not induce the epithelial transformation of the wild-type mesenchyme, and branching of the mutant ureteric bud was not induced by wild-type mesenchyme. In contrast, defects were not apparent in the mutant mesenchyme by co-culture with wild-type ureteric bud or spinal cord. These results suggest that, in metanephrogenesis, Emx2 is essential for the ureteric bud functions subsequent to Pax-2 induction in the metanephric mesenchyme. Degeneration of the Wolffian duct and mesonephric tubules was also abnormally accelerated without the formation of the Mullerian duct.