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研究成果

平成26〜27年度: 公募研究07

分岐形成を生み出す細胞動態を実験−理論相互連動によって解明する
研究代表者: 今村 寿子(滝川 寿子)
連携研究者: 横川 隆司
研究成果

上皮組織が特徴的形態を形成する過程について、マウス胎仔由来の腺様期の肺上皮組織片をFGF10添加マトリゲル中で培養し、どのようにFGF10に応答しているか調べました(未発表)。その結果、肺上皮のFGF10取り込み量は広範囲のFGF10濃度に対して高感度に変化することを明らかにしました。またFGF10下流のMAPキナーゼであるERKの活性は、FGF10濃度のみならず上皮組織の形状(厚みおよび曲率)によっても変化していました。さらにFGF10と形状に依存的なERK活性亢進の感受性は、胎生13.5日肺では顕著で、胎生14.5日に減弱することが分かりました。以上の実験結果から細胞応答と組織形状とを対応付け、肺に特徴的な構造の制御メカニズムを予測するためのツールとして、2つの数理モデルを構築しました(未発表)。まず、組織の曲率に依存して細胞増殖と走化性が変化すると仮定したモデルを構築し、感受性に応じて分岐頻度が変わることを見出しました。このことから、発生過程でFGF感受性が変化することにより、先端ほど細かい分岐構造が生み出されるという理論的予測を得ました。次に、組織の厚みについては、大阪大学麓勝己氏との共同研究として、同氏が見出したWnt依存的apical constrictionによる分岐調節メカニズムを説明するべく、自発曲率による分岐成長を表現する数理モデルを構築しました。