心筋細胞の構成的集団配置によって創発される秩序形成の支配則の解明

• 研究課題/領域番号: 25K00973
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 安田 賢二 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20313158)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2029年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2028年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2027年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2026年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2025年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: オンチップテクノロジー / BioMEMS / 心筋細胞ネットワーク / 拍動同期 / 細胞集団の生命科学

研究開始時の研究の概要

申請者は異なる自律拍動周期を持った心筋細胞集団の結合・解離による同期化実験から、従来のFaster firing regulationなどでは説明できない、集団中のどの細胞の拍動よりも遅い新たな拍動が創発する現象を見出した。この結果は、分子・１細胞レベルの機能解析を単純に加算するのみでは高次の組織・臓器の集団応答を正しく予測することは困難であることを示唆している。本研究は集団化が引き起こす各細胞自身の性質の変化と細胞間の連携の変化を構成的手法で解明し、拍動心筋細胞集団をモデルに、細胞が「集団化」によって初めて顕在化する機能・状態の協働性を創発する秩序創発の支配則を明らかにすることを目的とする。