単一の細胞から特殊な組織や器官を備えた複雑な生物に成長するには、複雑で調整されたプロセスが必要です。しかし、組織や器官の発達を導く機械的信号、つまり細胞が互いに押したり、引いたり、圧縮したり、膨張したりすることや、その環境は依然として謎に包まれています。
ロチェスター大学生体医工学部の研究者らは、細胞が、より複雑な構造を構築するための足場のように機能する細胞によって生成される生体ポリマーである細胞外マトリックスとどのように機械的に相互作用するかを研究することにより、組織および器官の発達に新たな光を当てる予定である。マリソル・ヘレラ・ペレス助教授は、細胞と細胞外マトリックスがどのように連携するかを調査する目的で、国立衛生研究所（NIH）の一部である国立総合医科学研究所（NIGMS）から競争力のあるMaximizing Investigators’ Research Award（MIRA）を通じて200万ドル以上を受賞しました。
「細胞発達のための機械的信号について私たちが知っていることのほとんどは、細胞がけいれんしたり収縮したりするときなど、細胞自体が生成する信号です」とヘレラ・ペレス教授は指摘する。 「しかし、環境から、そしておそらく最も重要なのは細胞外マトリックスから来る他の力もあります。」
Herrera-Perez と彼女の研究室の学生たちは、発生中に劇的な変化を可能にする細胞外マトリックスの粘弾性特性、細胞と細胞外マトリックス間のフィードバック ループ、細胞が最も近い細胞にどのようにメッセージを伝えるかを研究する予定です。研究者らは、光遺伝学技術を使用して、一般的なショウジョウバエの細胞内のタンパク質をオンまたはオフにし、その効果を観察する予定です。
エレーラ・ペレス氏によると、生命がどのように胎児から複雑な生命体へと成長するのかという基本原理を理解することで、本来研究が難しい発達疾患について重要な洞察が得られる可能性があるという。後年に起こる病気の再生医療への実用化にもつながる可能性がある。
「人生の終わりや中年期に起こる病気の多くは、発育過程で失敗したプロセスの再現です」と彼女は言う。 「癌や創傷治癒の失敗には、胎児の成長を導くのと同じ原理が関係しています。ただ単に失敗しただけです。」
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#科学者たちは組織成長における細胞外マトリックスの役割を研究しています
2025-11-18 20:15:00