健康

人間のしわの謎：細胞は何を語っているのか？

POSTECH機械工学科のキム・ドンソン教授、アンナ・リー教授、ユン・ジェスン博士からなる研究チームは、生体組織のしわの構造を体外で再現することに成功し、その形成メカニズムを解明した。研究結果は8月19日に国際誌に掲載された。 ネイチャーコミュニケーションズ。 しわは皮膚の老化と関連していることが多いですが、脳、胃、腸など多くの臓器や組織にも、独特のしわのパターンがあります。これらの構造は、細胞の状態と分化を調節する上で重要な役割を果たし、各臓器の生理機能に貢献しています。生物組織がどのように折り畳まれ、しわが形成されるかを理解することは、美容上の懸念を超えて生物の複雑さを理解するために不可欠です。この知識は、皮膚の老化、再生療法、発生学などの分野での研究を進める上で中心的な役割を果たす可能性があります。 生物学的なシワ構造の重要性にもかかわらず、この分野の研究の多くは、体外でのシワ形成の再現に限界があるため、ショウジョウバエ、マウス、ニワトリなどの動物モデルに依存してきました。その結果、生体組織におけるシワ形成の詳細なプロセスはほとんどわかっていません。 ドン・ソン・キム教授のチームは、ヒト上皮細胞と細胞外マトリックス（ECM）のみで構成された上皮組織モデルを開発することで、この限界に対処しました。このモデルと、正確な圧縮力を加えることができる装置を組み合わせることで、腸、皮膚、その他の生体内の組織に典型的に見られるしわ構造を体外で再現し、観察することに成功しました。この画期的な成果により、強い圧縮力によって引き起こされる単一の深いしわの階層的変形と、より軽い圧縮力による多数の小さなしわの形成の両方を初めて再現することができました。 研究チームはまた、下層の ECM の多孔質構造、脱水、上皮層にかかる圧縮力などの要因が、しわの形成プロセスに非常に重要であることを発見しました。実験により、上皮細胞層を変形させる圧縮力が ECM 層内で機械的不安定性を引き起こし、しわの形成につながることが明らかになりました。さらに、ECM 層の脱水がしわの形成プロセスの重要な要因であることもわかりました。これらの観察結果は、下層の組織層の脱水がしわの発達につながる老化した皮膚に見られる影響と非常によく似ており、しわの形成を理解するためのメカノバイオロジカルモデルを提供します。 キム・ドンソン教授は「動物実験を必要とせず、生体組織のさまざまなシワ構造を再現できるプラットフォームを開発した」と述べ、研究の意義を述べた。さらに「このプラットフォームは、従来の動物モデルでは捉えるのが難しい細胞レベルおよび組織レベルのシワ形成過程をリアルタイムで画像化し、詳細に観察することを可能にする。発生学、生体工学、化粧品などの分野で幅広い応用が期待できる」と付け加えた。 この研究は、韓国国立研究財団と科学技術情報通信部の中堅人材研究プログラム、および産業通商資源部の錬金術師プロジェクトの支援を受けて実施されました。 #人間のしわの謎細胞は何を語っているのか