ニワトリ胚の生体内ラベリングによる第一心野と第二心野の組み込みと直腸心管の将来的な運命

Incorporation of the first and second heart fields and prospective fate of the straight heart tube via in vivo labeling of chicken embryos.

• Villavicencio Guzmán Laura
• Salazar García Marcela
• Jaime Cruz Ricardo
• Lazzarini Roberto
• Toledano-Toledano Filiberto
• Concepción Sánchez Gómez

抄録

最近、少なくとも 2 つの心野が発見され、心臓の発達のダイナミックな性質や、異なる心臓構造の発達に心野が関与しているかどうかについての議論がなされていることから、我々はニワトリの胚を蛍光親油性色素 DiI で生体内で標識することにより、第 1 心野と第 2 心野の取り込みのダイナミクスと直腸心管の将来的な運命を調査した。直線心管の前部および後部セグメントの頭側および尾側の限界は、胚の2つのグループでラベル付けされた。ラベルは、「C」、「S」、および「U」ループに沿って、四分脊椎または成熟心臓まで追跡した（n = 30の胚/グループ; ねじれおよびループ化段階）。心房および心房室管が第一心野に由来するかどうかを決定するために、直線心管をインビトロで培養し、間葉系および心筋系をそれぞれ識別するために、Sox-9およびトロポニンIの免疫検出を行った。増殖細胞核抗原(PCNA)免疫検出法を用いて、ねじれとループ時の心管発生における細胞増殖の関与を明らかにした。直線心管と心ルーピング(C,S,U)の胚学的体質は、現在の記述と一致していなかった。実際、第一心野に由来する直線心管では右心室前駆体が欠落していた。ねじりおよびループの間、直心管の尾状セグメントは、それが四分脊椎心臓の心筋間隔中隔に位置するまで、徐々に心管の中にシフトした。対照的に、直心管の尾状セグメントは、第一心野由来の左心室と心室入口の近位部に位置するように伸長して改造された。心室流出部、右心室、心室入口遠位部、心房は第2心野由来となった。

Recent discoveries of at least two heart fields and dynamic nature of cardiac development as well as controversies regarding the participation of heart fields in development of different heart structures led us to investigate the dynamics of incorporation of the first and second heart fields and prospective fate of the straight heart tube by labeling chicken embryos in vivo with the fluorescent lipophilic dye DiI. The cephalic and caudal limits of the anterior and posterior segments of the straight heart tube were labeled in two groups of embryos. Labels were tracked along the "C," "S," and "U" loops up to the tetracavitary or mature heart (n = 30 embryos/group; torsion and looping stage). To determine whether the atria and atrioventricular canal are derived from the first heart field the straight heart tube was cultured in vitro and immunodetection of Sox-9 and troponin I was performed to identify the mesenchymal and myocardial lineages respectively. Proliferating cell nuclear antigen (PCNA) immunodetection was used to determine the involvement of cell proliferation in heart tube development during torsion and looping. Embryological constitution of the straight heart tube and heart looping (C, S, and U) were not consistent with current descriptions. In fact, right ventricle precursors were absent in the straight heart tube derived from the first heart field. During torsion and looping, the cephalic segment of the straight heart tube gradually shifted into the heart tube until it was located at the myocardial interventricular septum in the tetracavitary heart. In contrast, the caudal segment of the straight heart tube was elongated and remodeled to become the first heart field derived left ventricle and the proximal part of the ventricular inlets. The ventricular outflows, right ventricle, distal part of the ventricular inlets, and atria developed from the second heart field.