2020年04月17日

理研、心臓が左右非対称になる仕組み解明

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：理化学研究所

理化学研究所 生命機能科学研究センターの森下喜弘リーダーらの研究チームは16日、心臓の初期発生で見られる左右非対称のループ状構造が、心臓を作る「細胞そのものの再配列」という、内因的かつ動的な要因によって形成されることを明らかにしたと発表した。 研究チームは「臓器の形がどのように作られるのか」という生物学上の根本問題を、実験と理論および組織と細胞の比較解析によって解き明かした。今後、同様の解析が、心臓以外の臓器や、先天性疾患・奇形の発生機序の解明に応用されると期待できる。 今回、研究チームは、発生のある時刻での形から、次に見られる心臓の形の変化の過程を追跡し、その背後にある細胞プロセスの解明につとめた。ニワトリ胚の心臓初期発生における形態形成過程（ループ状構造ができる過程）について、二光子顕微鏡による四次元（空間三次元＋時間一次元）計測と数理解析を行った。 その結果、「心筒」と呼ばれる原始心臓内の組織が、左右で異なる方向に伸長することで左右非対称のループ状構造が形成されること、さらにその主な要因が特に右側の心筋細胞集団が特定方向に再配列するためであることを突き止めた。 これは、従来の心臓形成モデルが前提とした、空間的な制約や外部組織からの細胞流入ではなく、心臓を構成する細胞の「集団運動」が左右非対称な心臓を形作ることを示した重要な発見といえる。 同研究成果は、科学雑誌「Cell Reports」オンライン版に掲載された。