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A01

ECMリモデリングを介した細胞集団移動と上皮シート変形の作動原理解明
Mechanistic Principles of Collective Cell Migration and Epithelial Sheet Deformation Mediated by ECM Remodeling

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大澤 志津江 (名古屋大学 大学院理学研究科, 教授) 

Shizue Ohsawa (Nagoya Univ.)

図 - 大澤志津江.jpg

多細胞生物の組織構築において,細胞外マトリックス(ECM)は単なる支持基盤ではなく,細胞間相互作用を媒介し,細胞挙動を方向づける動的な「情報場」である.近年,ECMの分解と再構築が細胞移動や組織変形の制御に重要であることが示されつつあるが,その時空間的変化が異種細胞間の協調的な運動をいかに生み出し,組織スケールの形態変化へと結びつくのか,その動作原理は未解明である.本研究では,ショウジョウバエ翅原基をモデルに,筋芽細胞および気管細胞によるECMリモデリングに着目し,細胞集団移動と上皮組織変形の連関を解明する.とくに,ECMの合成と分解の空間パターンが,周囲の異種細胞集団の運動方向や活動状態をどのように協調させるのかを明らかにする.さらに,ライブイメージングと数理モデリングを統合し,ECMが細胞間情報伝達と運動制御を結びつける「マルチモーダルなハブ」として機能する仕組みを提示し,発生過程における新たな形態形成原理を提唱する.

In multicellular tissue organization, the extracellular matrix (ECM) is not merely a structural scaffold, but a dynamic “information field” that mediates intercellular interactions and directs cell behavior. Although recent studies have suggested that ECM degradation and reconstruction play key roles in regulating cell migration and tissue deformation, the principles by which their spatiotemporal dynamics generate coordinated movements among distinct cell types and drive tissue-scale morphogenesis remain unclear. In this study, we use the Drosophila wing imaginal disc as a model to investigate how ECM remodeling by myoblasts and tracheal cells links collective cell migration to epithelial tissue deformation. In particular, we ask how spatial patterns of ECM synthesis and degradation coordinate the directionality and activity states of surrounding heterotypic cell populations. By integrating live imaging with mathematical modeling, we will present a framework in which the ECM functions as a “multimodal hub” that couples intercellular communication with motility control, thereby proposing a new principle of morphogenesis in developing tissues.

hironobu.fujiwara[at]riken.jp (Please replace [at] with @)

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学術変革A マルチモダルECM​

Leader: Hironobu Fujiwara

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