近藤武史 生命科学研究科特定助教、林茂生 理化学研究所チームリーダーの研究グループは、動物の発生過程において、組織の形が細胞分化の方向性を制御する新たな仕組みの存在を明らかにしました。
動物の体は様々な器官により構成されています。また、それぞれの器官は特有の形を持っており、固有の機能を発揮するように分化した細胞で構成されています。各器官が適切に機能を発揮するためにはこの形と細胞分化がうまく一致している必要がありますが、それがどのようにして達成されているのかについてはあまりわかっていませんでした。
これまでの考え方は、形の変化は細胞分化により制御されるというものでした。しかし今回、本研究グループが、形づくりが異常となるショウジョウバエ胚を詳細に解析したところ、器官を形づくる過程ではその逆向きの、形の変化による細胞分化の制御も働いていることを明らかにしました。すなわち、細胞は組織形状に応じて自身の分化を調節するというフィードバックによって、形と機能の調和を達成していると考えられます。
本研究成果は、組織の形という物理的な情報が細胞分化の制御に関与することを示しており、このような形づくりの仕組みを明らかにしていくことは、複雑な組織・器官の人工作製技術のさらなる改善にも役立つ知見となることが期待されます。
本研究成果は、2019年8月23日に、国際学術誌「eLife」のオンライン版に掲載されました。
図：陥入運動によりシート状の上皮組織から管状の上皮組織が形成される過程と、組織形状と細胞分化を調和させるための仕組みのモデル
詳しい研究内容について
書誌情報
【DOI】 https://doi.org/10.7554/eLife.45145
【KURENAIアクセスURL】 http://hdl.handle.net/2433/243820
Takefumi Kondo, Shigeo Hayashi (2019). Two-step regulation of trachealess ensures tight coupling of cell fate with morphogenesis in the Drosophila trachea. eLife, 8:e45145.
