遺伝子操作により、レチノイン酸の作用している細胞が蛍光緑色に光るアホロートルを作製し、再生中の手足でのシグナル分布を可視化したのです。

その結果、再生中のブラステマ(再生組織)において、肩に近い付け根部分ではレチノイン酸の濃度が高く、指先に近い先端部分では低いことが分かりました。

さらに重要なことに、レチノイン酸を分解する酵素CYP26B1の量は逆に先端で多く、付け根で少ないという勾配が確認されました。

このことは、レチノイン酸の濃度勾配こそが「再生の青写真」の役割を果たし、高いRA濃度の所では“大きなパーツ”を、低い所では“小さなパーツ”を再生するよう細胞に指示している可能性を示唆します。

続いて研究チームは、この仮説を実験的に確かめました。

主な実験結果は次の通りです。

レチノイン酸を過剰に与える操作:

アホロートルの再生中の傷口にレチノイン酸を通常より多く投与すると、本来は「手先」だけ再生すべき箇所に、「上腕や前腕などの近位側の骨格」が余分に形成される現象が起こりました。

いわば再生の暴走で、本来必要以上の部分まで再生してしまうのです。

この「フランケンシュタイン的な」実験により、レチノイン酸が再生する部位の大きさを決定づける要因であることが裏付けられました。

酵素CYP26B1の阻害:

次に、CYP26ファミリー阻害薬(主にCYP26B1を標的とするタラロゾール)を用いて、レチノイン酸を分解する酵素の働きを止めてみました。

すると上記と同様、指先だけの再生で済むはずの箇所で、余分に腕の骨格が形成されてしまう現象が起きました。

これは、酵素によるRAの「分解」が正常な再生には不可欠であり、RA濃度が下がらないと再生が暴走してしまうことを示しています。

研究者たちはもたった1種類の酵素がレチノイン酸を分解して濃度を制御している点に着目しています。

Shox遺伝子の再生における新たな役割の特定: