두개골 및 두개봉합부 발육과정에서의 전사조절인자인 Msx2와 Dlx5의 역할

두개골의 성장과 두개봉합부의 형태발생시 전사조절인자인 Msx2와 Dlx5 유전자들의 기능을 알아보기 위해 mouse의 태생기 (E15-E18) 동안 이들 유전자 및 골아세포 표지자인 osteocalcin의 발현양상을 조사하였다. Msx2는 시상봉합부의 미분화간엽조직과 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며 경막과 hair follicle에서도 관찰되었다. Dlx5 는 osteogenic front를 포함한 두정골의 골막에서 강하게 발현되었으나 시상봉합부의 미분화간엽조직에서는 발현되지 않아, Msx2와는 발현양상의 차이를 나타내었다. 또한 osteocalcin은 E15부터 두정골의 골막에서 관찰되었으며, 발생시기가 후기일수록 강한 발현양상을 나타내었다. 두개골과 두개봉합부의 발육과정에서의 Msx2와 Dlx5의 기능을 좀더 심도깊게 분석하기 위해, 여러 가지 signaling molecule들의 protein을 사용하여 in vitro 실험을 시행하였다. BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Msx2 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 TGF superfamily인 TGF 1 , GDF-6,-7 bead들 주위로는 Msx2를 관찰할 수 없었다. 또한 FGF, Shh protein 역시 bead 주위로 Msx2의 발현을 유도하지 않았다. 흥미롭게도 BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Dlx5 유전자의 발현을 유도하였으나. 다른 TGF superfamily, FGF, Shh bead주위로는 Dlx5를 관찰할 수 없어, Msx2와 동일한 결과를 나타내었다. 이 결과들을 종합해 볼때, Msx2와 Dlx5 유전자는 두개골과 두개봉합부의 성장발육과정에 중요한 역할을 담당하고 있으며, 특히 BMP signaling에 specific downstream gene인 Msx2 및 Dlx5의 발현양상의 차이는 골아세포의 분화시 이들 유전자가 각각의 독특한 기능을 가지고 있음을 시사해주고 있다.