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マウスの卵管管腔上皮におけるヒダの形態的パターン形成の力学的機構

研究課題

研究課題/領域番号 17K15131
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 発生生物学
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

小山 宏史  基礎生物学研究所, 初期発生研究部門, 助教 (10530462)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード形態形成 / 卵管 / ヒダ / シミュレーション / 機械的な力 / 数理シミュレーション / パターン形成 / マウス / 形態パターン / 細胞・組織
研究成果の概要

卵管は卵を卵巣から子宮へ輸送する器官である。卵管の内側には多数のヒダが形成されており、この構造が卵の輸送に重要であると考えられている。本研究では、ヒダの形態が、哺乳類、両生類、鳥類に至るまで基本的な構造は保存されている一方、生物種によって特異的な局所構造が見られるなど一定の多様性があることを発見した。さらに、これらの構造が機械的な力によって決定されうることを数理シミュレーションによって明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

卵管などの器官が正常に機能を発揮するためには、その形態が重要な役割を果たす場合がある。小さな組織や胚発生の形態形成については、実験および数理シミュレーションを用いた研究によって理解が進んでいる一方、器官などの大きな組織については数理シミュレーションの技術的な困難を伴うなどの理由により理解が遅れている。本研究では器官の形態を研究するための数理的な枠組みを開発したことで、卵管の機能発揮という稔性への理解だけでなく、他の器官の形態形成の研究にも応用が期待される。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Differential Cellular Stiffness Contributes to Tissue Elongation on an Expanding Surface2022

    • 著者名/発表者名
      Koyama Hiroshi、Suzuki Makoto、Yasue Naoko、Sasaki Hiroshi、Ueno Naoto、Fujimori Toshihiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: 864135-864135

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.864135

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Isotropic expansion of external environment induces tissue elongation and collective cell alignment2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Koyama, Toshihiko Fujimori
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 496 ページ: 110248-110248

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2020.110248

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biophysics in oviduct: Planar cell polarity, cilia, epithelial fold and tube morphogenesis, egg dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Koyama, Dongbo Shi and Toshihiko Fujimori
    • 雑誌名

      Biophysics and Physicobiology

      巻: 16 号: 0 ページ: 89-107

    • DOI

      10.2142/biophysico.16.0_89

    • NAID

      130007604498

    • ISSN
      2189-4779
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomechanics of epithelial fold pattern formation in the mouse female reproductive tract2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Koyama and Toshihiko Fujimori
    • 雑誌名

      Current Opinion in Genetics & Development

      巻: 51 ページ: 59-66

    • DOI

      10.1016/j.gde.2018.06.010

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 卵管のヒダのパターン形成における機械的な力の役割2017

    • 著者名/発表者名
      小山宏史,石 東博,藤森俊彦
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 57 号: 5 ページ: 259-261

    • DOI

      10.2142/biophys.57.259

    • NAID

      130006100230

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 卵管における管腔上皮のヒダの形成機構2019

    • 著者名/発表者名
      小山 宏史, 藤森 俊彦
    • 学会等名
      第32回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 卵管における管腔上皮のヒダのパターン形成2019

    • 著者名/発表者名
      小山 宏史, 藤森 俊彦
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞の硬さの相違が引き起こす細胞集団のパターン形成2019

    • 著者名/発表者名
      小山 宏史
    • 学会等名
      第29回日本数理生物学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 等方的に膨張する場における非対称的な細胞集団運動2019

    • 著者名/発表者名
      小山 宏史, 藤森 俊彦
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Tissue elongation and pattern formation of cells induced by isotropic expansion of a field2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Koyama and Toshihiko Fujimori
    • 学会等名
      Joint Meeting of JSCB 70th & JSDB 51st
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inference of cell mechanical state/environment by using microscopic live imaging during morphogenesis2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Koyama, Toshihiko Fujimori
    • 学会等名
      2017年度 生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生物の形態の多様性の力学的な基盤 ~理論、実験、力の推定を用いた研究~2017

    • 著者名/発表者名
      小山宏史
    • 学会等名
      第4回IoLコロキウムー特別講演会ー (4th Internetwork of Lifemolecules Research Center Colloquium)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 場の膨張に伴う多細胞集団の移動の数理的解析2017

    • 著者名/発表者名
      小山宏史、藤森俊彦
    • 学会等名
      第30 回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 実験医学 イメージングデータ解析 よろず相談所 シリーズ04「顕微観察画像の定量的情報解析とその落とし穴」2019

    • 著者名/発表者名
      小山 宏史, 加藤 輝
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758125246
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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