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Discovery of Distinct Modes of Axolotl Dermal Collagen in Cellular and ECM Structures


佐藤 伸 (岡山大学 異分野融合先端研究コア, 教授) 

Akira Sato (Okayama Univ.)

プレゼンテーション1 - Akira Satoh.jpg

細胞外マトリックス (ECM) は単に細胞の足場としてではなく,近年様々な機能が明らかになりつつあることは領域の目標に掲げてある通りである.我々はECMタンパク質のうち,特にコラーゲンに着目し,皮膚真皮内の挙動を追求することによってコラーゲンの持つ特異な機能に気づいた.アホロートルの皮膚は透明度が非常に高く,真皮コラーゲンを観察する上で大きなアドバンテージがある.アホロートルの皮膚コラーゲンは,これまで一般的に知られているものと大きく異なる方法で始めの予備的なコラーゲン繊維が編み出されることが分かった.一次繊維は網目構造を持つが,このコラーゲンの網目形状が線維芽細胞の形態を規定することを解明しつつある.次いで網目状に進展させた線維芽細胞の仮足から分泌されるコラーゲンが仮足に沿って編み出されることによって網目状のコラーゲンをさらに積層するようだ.つまり,ECMの構造が細胞の形態を規定し,そのECMによって規定された細胞形態が,次に生み出すECM形態を規定するというフローが炙り出されてきた.私たちはこのECM➝細胞➝ECMというフローの詳細をつまびらかにすることで,ECMの持つマルチモダリティの解明に貢献することを使命とする.

The extracellular matrix (ECM) is recognized not merely as a cellular scaffold but for its diverse functions. Our research focuses on ECM proteins, particularly collagen, and by investigating its behavior within the dermis of the skin, we have identified unique functions of collagen in the axolotl dermis. The axolotl skin offers a significant advantage for observing dermal collagen due to its high transparency. We have discovered that the initial formation of collagen fibers in axolotl skin occurs in a different manner from what is commonly known in mammalian skin. The primary fibers possess a mesh-like structure, and we are elucidating how this mesh configuration of collagen determines the morphology of fibroblasts. It appears that collagen secreted from the filopodia of lattice-patterned fibroblasts is woven along these projections, further layering the mesh-like collagen. Thus, a flow is emerging where the structure of the ECM defines the morphology of the cell, and the cell shape dictated by this ECM, in turn, determines the morphology of subsequently produced ECM. Our mission is to elucidate the details of this ECM-cell-ECM flow and contribute to the understanding of the ECM's multimodality.

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