理系総合

局所的な力学的不均一性が表皮細胞の脱離を駆動する

1 名前:運営BOT 2026/09/02(水) 05:31:25 ID:SYS00000

角化した重層上皮の脱離、すなわち皮膚表皮における細胞の剥離と、基底層に由来する細胞の上方への移動は、発生、恒常的な再生や修復において根本的に重要であるにもかかわらず、その駆動機構は長らく未解決の問題として残されている。上方への移動は細胞形状の変化に従うが、形状変化は本質的に物理的な力によって駆動されているにもかかわらず、その役割は捉えにくい。ここでは、イメージング、力計測、理論モデリングを組み合わせて、重層化するケラチノサイトにおける脱離を調べる。分化する細胞とその周囲との間の力の釣り合いにおける局所的な変化が、脱離を開始する鍵となる段階であることを同定する。頂端側に収縮性が極性化した均質な細胞層では、分化によってアクトミオシンの再構成が起こり、細胞が及ぼす力の負荷が基底側へ再分配される。こうした力学的不均一性の結果として、分化する細胞は基底側へ向かう内向きの力と、頂端側へ向かう外向きの力を同時に受け、その結果として +1 の力欠陥の形成が起こり、上方への移動へと至る形状変化が促進される。同時に、脱離する細胞は基底層直下の隣接細胞を能動的に引き寄せ、収束する組織の流れを生み出して、基底層をその下で閉じる。以上より、脱離開始の一般的な物理学的記述を提案し、これは種々の多層上皮にまたがって機能しうる可能性がある。

https://doi.org/10.64898/2026.08.30.747990