理学院生物系Masayoshi Tokita副教授领导的研究小组以多种羊膜动物的胚胎为材料，探索了羊膜动物头骨形态多样性产生的分子基础。研究认为，羊膜动物头骨形态的多样性可能是由三个成骨基因Msx2、Runx2 和 Sp7表达的时空差异带来的 。这一发现为了解羊膜动物的头骨形态如何多样化提供了基础，羊膜动物是第一个完全迁移到陆地的脊椎动物谱系，包括人类。此外，这一发现可能为开发导致人类头骨形态异常的先天性疾病的治疗方法提供线索。科学杂志《科学进展》于2023年11月15日报道了这项研究的发现 。

关键点：

羊膜动物的头骨在眼眶(颞区)后面有一个被骨头包围的开口，称为颞窗。羊膜动物头骨分为三种情况：无孔类、合孔类和双孔类，具体取决于颞窗腹侧的颞弓数量。

在这项研究中，研究了六种爬行动物(三种海龟、两种蛇和一种鳄鱼)、两种鸟类和两种哺乳动物的胚胎颅骨形成过程中成骨基因 Msx2、Runx2 和 Sp7的表达模式。 。

在爬行动物和鸟类胚胎的颞区， Msx2 广泛表达。

Runx2的表达域 广泛存在于龟胚胎的颞部区域，而在非龟类爬行动物和鸟类中，其表达域仅限于排除随后出现颞部开窗的区域的区域。

在爬行动物和鸟类胚胎的颞区， Sp7 在骨骼随后形成的区域局部表达。其表达模式因物种而异。

在哺乳动物胚胎的颞区， Msx2、Runx2 和 Sp7 在骨骼随后形成的区域局部表达。

本研究提示羊膜动物头骨形态的多样性可能是由Msx2、Runx2 和 Sp7表达模式的时空差异带来的 。