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今年度は、肺及び縫合線のパターン形成に関して主に研究を行った.
肺の枝分かれ形成に関しては、in vitroのモデルから一歩踏み出してin vivoのパターン形成のメカニズムを理解するため、ニワトリ胚をモデル実験系として選び、その中でのmorphogen分子(FGF)の拡散とパターンの関連について研究を行った.ニワトリ肺は人やマウスと異なり、枝分かれして気道を作る部分と、気嚢と呼ばれる嚢胞状の構造を作る部分がある.数理モデルからの予測では、FGFの拡散係数、もしくは産生量がこれらのパターンの差異に重要になると思われたため、そのそれぞれの可能性について実験的に検証を行った.その結果、FGFの拡散が枝分かれと嚢胞形成の区別に関わっていることが明らかになった.現在研究結果を投稿中である.
縫合線のパターン形成に関しては、数理モデルの実験的検証のため、単一個体内でのパターン形成の経時変化を観察するための技術開発を行った.具体的には、microCTを用いて非侵襲的に生後3週から8週までのマウスの頭蓋骨の立体像を取得するためのプロトコルを開発した.その結果、縫合線の形成過程を単一個体で追うことが可能になり、モデルと実験データを直接対応づけることが可能になった.実測した実験データをシミュレーションの初期値として使うことにより、数値計算の結果と実際の形態形成過程が対応することがわかった。現在、観察技術とモデルの実験的検証それぞれに着いて論文の投稿準備中である.
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