鱼の伤をあっという间に修復するのは细胞たちのホワイト公司！？
－鱼の创伤治癒速度はヒトの皮肤の治癒速度の50倍－
山口大学大学院创成科学研究科の沖村 千夏学術研究員、岩永 美咲大学院生と岩楯 好昭教授のグループは武蔵野大学 櫻井 建成教授、東京大学 上野 匡助教、浦野 泰照教授らのグループと共同で、魚の傷修復に関わる細胞集団のユニークな競合?協調行動を発見しました。
鱼のウロコを1枚カバーガラスに接着させると、ウロコからケラトサイトという上皮细胞が集団で这い出て拟似伤修復を开始します。集団の先头ではリーダー细胞たちがアクトミオシンケーブルを介して横一列に连结し、フォロワー细胞たちを牵引します。个々の细胞の大きさは経时変化しないのに、集団は半円形状のまま相似拡大していきます。これは细胞の配置が时々刻々巧みに最适化され続けなければ不可能です。この未知の集団移动メカニズムが鱼の高速な伤修復のカギと推察し、研究グループはこの相似拡大メカニズムの一端を解明しました。一般的なヒトなどの上皮细胞集団では、先头のリーダー细胞が単独で集団を引っ张り、后続のフォロワー细胞同士がケーブルで连结されリーダー化が抑制されています（図1）。一方、ケラトサイト集団ではリーダー细胞たちはお互いをケーブルで繋いで集団形状を维持し（図2）、加えて、そのケーブルを后続のフォロワー细胞に切断させ、フォロワー细胞と新たにケーブルを接続してリーダーに昇进させて、集団を拡大させていたのです（図3）。
この様式は社員思いのホワイト企業が急成長するさまを連想させます。ケラトサイト社には身勝手なリーダーはいません。働き者のリーダー達が協力して多くのフォロワーを引っ張っています。そして有能なフォロワーをどんどんリーダーに昇進させるのです。魚の傷修復がヒトより速いのもうなずけます。このユニークなメカニズムがヒトに医療応用され、近い将来、瞬く間に綺麗に傷が治るようになるのではないかとワクワクします。本研究成果は米国科学雑誌「米国科学アカデミー紀要（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）に2022年4月27日に掲載されました。
背景
切り伤、擦り伤、やけどなど“创伤”は死に至るケースは少ないものの、治癒までの痛みや生活の不便さ、また、伤跡を残したくないという美容上の要求から、风邪と同様、常に治疗法の开発が望まれています。创伤は周辺の上皮细胞が集団で损伤箇所に移动し伤を埋める自然治癒力によって治癒するため、有効な治疗法の开発には细胞集団の移动メカニズムの理解が重要です。鱼类の创伤治癒はヒトのそれより数十倍速いことが知られています。
発表のポイント
- 一般的なヒトなどの上皮细胞集団では、先头のリーダー细胞が単独で非効率に集団を引っ张ることが知られている（図1）。后続のフォロワー细胞同士がケーブルで连结されリーダー化が抑制されている。
- ケラトサイト集団ではケーブルがリーダー细胞间を连结し、集団の形を维持していた（図2）。
- その上、リーダー细胞たちはお互いを繋ぐケーブルを后続のフォロワー细胞に切断させ、そのフォロワーと新たにケーブルで连结しリーダーに昇进させることで集団を拡大させていた（図3）。
発表论文の情报
- タイトル：Leading edge elongation by follower cell interruption in advancing epithelial cell sheets
- 著 者：沖村 千夏（山口大学）,岩永 美咲（山口大学）,櫻井 建成（武蔵野大学）,上野 匡（東京大学）,浦野 泰照（東京大学）,岩楯 好昭（山口大学）
- 掲 載 誌：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（2022）
- D O I：10.1073/pnas.2119903119
- U R L：
谢辞
本研究は、MEXT科研費 21K15055, 17K07366, 19H04935, 20H03227, 21K19228, 16H06574並びにJSPS拠点形成事業 JPJSCCA20170007の助成を受けたものです。