文部科学省 科学研究費補助金 学術変革領域研究 (A) 2023〜2027年度
FY2023-2027 MEXT KAKENHI Grant-in-Aid for Transformative Research Area (A)
A01
複数の組織がサイズを揃えながら成長する発生機構:ECMレール仮説の検証
An ECM-Based Mechanism for Intertissue Coordination of Growth

河西 通 (東京科学大学 生命理工学院, 助教)
Toru Kawanishi (Science Tokyo)

胚発生では,複数の組織がサイズを揃えながら協調して成長し,機能的な器官が形成されるが,その制御機構はほとんど解明されていない.申請者はこれまでに,ゼブラフィッシュ胚の中軸組織をモデルとして,floor plate(FP)およびhypochord(HC)の細胞が集団で尾部方向へ自律的に移動し,脊索に追従することで三組織が協調的に伸長する現象を見出した.一般に、細胞集団が移動する際には,細胞外マトリックス(ECM)が重要な足場として機能することが知られている.そこで本研究では,脊索がECMの配置を変化させることで他の組織の細胞移動を制御し,組織間の成長を協調させているという仮説(ECMレール仮説)を検証する.具体的には,ライブイメージングとECM操作を組み合わせて,ECMの動態と細胞移動の関係を解析する.これにより,ECMが組織間コミュニケーションを媒介し,複数組織のサイズ協調を実現する新しい発生メカニズムの解明を目指す.
During embryonic development, multiple tissues grow in a coordinated manner to match their sizes and form functional organs, yet the mechanisms underlying this coordination remain largely unknown. We have previously shown, using the midline tissues of zebrafish embryos as a model, that floor plate (FP) and hypochord (HC) cells migrate autonomously toward the posterior and follow notochord elongation, resulting in coordinated extension of these three tissues. In general, extracellular matrix (ECM) is known to serve as a critical substrate for collective cell migration. In this study, we test the hypothesis that the notochord regulates the migration of neighboring tissues by modulating ECM distribution, thereby coordinating growth across tissues. Specifically, we combine live imaging and ECM perturbation approaches to analyze the relationship between ECM dynamics and cell migration. This work aims to reveal a novel developmental principle in which ECM mediates intertissue communication to coordinate tissue size during growth.
