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2021 年度 研究成果報告書

上皮組織のミニマルな多細胞ユニットの力学制御メカニズムの解明

研究課題

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研究課題/領域番号 19K16096
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分43040:生物物理学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

山本 尚貴  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (30805338)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード生物物理 / 上皮組織 / メカノバイオロジー / 機械学習 / グラフニューラルネットワーク
研究成果の概要

本研究では、多細胞生物の生命活動に不可欠である上皮組織の機能や構造がどのように維持されているかについての知見を深めることを目指した。具体的には、上皮細胞の力学的な性質が、どのように組織全体のダイナミクスに影響を与えるかを数理的手法を用いて、明らかにすることができた。さらに、細胞組織のライブイメージデータから、細胞同士の相互作用のルールを抽出する手法を機械学習を用いて提案し、マウスの皮膚組織における細胞間の相互作用のルールを同定することができた。

自由記述の分野

生物物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、上皮細胞の力学的性質の時間的なゆらぎが、上皮組織のダイナミクスに与える影響を理論的に調べ、これまで報告されていなかった上皮組織の性質を見つけることができ、多細胞組織に関する新たな生物物理学的な知見を得ることができた。また、本研究で開発した多細胞組織における細胞間の相互作用の推定手法は、様々な組織に対して適用可能であり、生物学の大きなテーマである細胞間相互作用の理解を推し進めるための一歩になった。

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公開日: 2023-01-30  

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