두개봉합부의 초기형태발생과정에서 BMP와 그 수용체의 발현 양상

THE EXPRESSION PATTERN OF BMPS AND THEIR RECEPTORS IN CALVARIAL SUTURE DEVELOPMENT

Bone morphogenetic proteins(BMPs)는 형태형성 및 세포 분화동안 다양한 조절 역할을 담당하는 신호전달 인자이다. 시상두개봉합부 발생시 BMPs와 그 수용체의 역할을 분석하기 위해, in situ hybridization방법을 이용하여 태생 15일에서 18일 시상두개봉합부에서 그 발현 양상을 분석하였다. BMP-2와 BMP-3은 태생 15일부터 osteogenic front와 두정골에서 발현을 보였으며 태생 16일부터 모낭에서 발현이 시작되었다. BMP-4는 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며, 간엽조직 및 두정골에서 약하게 발현되었다. BMP-5는 모낭에서 발현되었다. 이전 연구에서 BMP-6는 비후된 연골세포에서 발현된다고 보고되었으나 본 연구에서는 발현되지 않았다. BMP-7은 태생기에 두정골에서 발현되었다. BMPR-IB는 osteogenic front의 외측 가장자리에서 발현되었으나, BMPR-IA는 발현되지 않았다. 이런 결과를 종합해 볼 때, 두개봉합부 초기 형태발생시 BMP-4는 미분화 간엽세포로부터 골아세포로 commit되는 초기단계에 중요한 역할을 하며, BMP-2와 BMP-3는 전구 골아세포에서 골아세포로의 분화과정에, BMP-7은 좀 더 분화가 진행된 골아세포 및 골의 분화 유지에 중요하며, type I 수용체 중 BMPR-IB가 BMP들의 신호전달에 중요한 역할을 함을 예측 할 수 있다. 결론적으로 BMP 신호전달은 다양한 BMP 리간드들과 그 수용체들에 의해 골아세포 분화 전반에 걸쳐 관여하고 있음을 시사한다.

Bone morphogenetic proteins(BMPs) are secretory signal molecules which have a variety of regulatory functions during morphogenesis and cell differentiation. To evaluate roles of BMPs and their receptors on mouse sagittal suture development, we have examined their expression patterns in serial sections of sagittal sutures by in situ hybridization during embryonic stages(E15-E18). BMP-2 and BMP-3 were expressed in the osteogenic front and parietal bone on embryonic 15day, from E16 in hair follicle. BMP-4 was strongly expressed in the osteogenic front and weakly expressed in the mesenchyme and parietal bone. BMP-S was expressed in the hair follicles. BMP-6 was not expressed in this study. BMP-7 was expressed in parietal bone during embryonic stage. BMPR-IB was expressed in the osteogenic front, but BMPR-IA was not. From these datas, we suggest that the BMP-4 regulates the early commitment of mesenchymal cells to the osteogenic lineages, the BMP-2 and BMP-3 may be involved in regulating the differentiation of osteoblast precursor cells. BMP-7 was involved in maintenance of differentiated osteoblasts. BMPs were key signaling molecules that regulate early calvarial bone morphogenesis, mediated by BMPR-IB.