細胞の挙動を調べてほ乳類胚を考える
ほ乳類の受精卵は対称な形をしているが、細胞分裂を繰り返し発生が進むと明確な軸をもった胚の形ができあがり、様々に分化した細胞が秩序だって配置される。ほ乳類の胚発生は卵管・子宮内で進むのが大きな特徴であるが、この胚発生を支える環境としての卵管および子宮と胚との相互作用も重要である。個々の細胞の変化や振る舞いをじっくり観察しながら、組織間、細胞間のコミュニケーションを通して作られる細胞の集団としての胚の形作りを理解したい。マウス初期胚を主な研究対象とし、個々の細胞、遺伝子発現、物理的性質、タンパク質の挙動の解析を通して、ほ乳類における胚発生を考察する。軸形成、細胞分化、形態形成の基盤となる機構を明らかにすることを目標に据え、マウスの遺伝子操作、発生工学的技術、分子生物学的手法、顕微鏡技術、更に数理モデリングなどを応用し、発生生物学の基礎的な問題を解決したいと考えている。母親の胎内で発生を進め、ゆるやかに情報の具現化を進めるほ乳類初期胚を考えることで、生き物の持つ高い能力の理解に近づきたい。
Staff教授
藤森 俊彦
准教授
木下 典行
安島 理恵子
助教
小山 宏史
特任助教
新田 昌輝
技術課技術職員
岡 早苗

教授
藤森 俊彦

18初期発生研究部門

https://www.nibb.ac.jp/embryo/
形態形成を実現する機械的な力

子宮・胚間相互作用作用
ほ乳類胚の発生には、子宮との相互作用が必須である。そ発生において、胚や各組織は多様な形態を示す。遺伝子の始まりは、胚が子宮の内側の細胞層に接着することによっ産物は細胞の機械的（力学的）な性質を制御することで、ておきる「着床」である。着床の過程では、胚と子宮双方の胚や組織の形態を作り出していく。胚発生においては細胞形態がダイナミックに変化することが明らかになってきた。の機械的な性質は時空間的に変化していくが、その全容はまた胚と子宮の相互作用は、胚の前後・左右方向（胚軸）のほとんどわかっていない。胚発生時の細胞や組織の動きの決定にも関わっていることがわかりつつある。これらの相互顕微鏡画像を用いた定量的な画像解析、および、それに基作用にはシグナル分子などを介した機構と物理的な「力」をづいた力の統計数理的な推定等によって細胞の機械的な性介した機構が予想される。胚と子宮の相互作用の実体を解明

質の変化を明らかにしたいと考えている。また、これらのし、正常な胚の形づくりを実現する仕組みを明らかにしたい。

解析結果や力の工学的な計測結果をもとに数理モデリングを行い、胚や組織の形態が実現される仕組みを研究してい細胞分化る。マウスの初期胚や卵管上皮のヒダに着目して研究を進

受精卵から着床前までの胚の全ての細胞の系譜を胚の連続めており、これらの多様な形態を実現する機械的な機構や、観察、細胞の追跡によって解析した結果、胚盤胞における胚その際の遺伝子産物の役割を理解することを目指す。

−非胚軸は細胞系譜に依存せずに決まることが示唆された。
分化に重要な遺伝子発現を蛍光タンパク質によって可視化したマウスを作製し、その胚の連続観察を進め個々の細胞での発現の動的挙動を解析すると、着床前においても発生段階や細胞種によって細胞の運命の決まり方が異なることが明らかになった。細胞同士がどのようにコミュニケーションを取っているか、相互に細胞分化をどのように決めているかを明らかにしたい。

卵管細胞の極性の形成と維持
卵巣から放出された卵は卵管の中で受精し初期の胚発生が進む。卵管の内腔面の上皮細胞は管の長軸に沿った明確な細胞極性を有しており、卵管の上流部では多繊毛細胞が一方向的に繊毛を動かし胚を子宮側へ輸送する。卵管の極性に沿うよ 卵管内腔面の上皮細胞の輪郭（緑のうにそれぞれの卵管上皮細 線）と多繊毛細胞の繊毛基部（緑お胞が極性を形成し、上皮組よびマゼンタの点）が染まっている。

織の損傷や細胞の入れ換えが起きても一生に渡り細胞極性が維持される。器官の極性と一致する細胞極性の形成と維持の基盤となる機構の解明を目指す。

准教授
木下 典行

准教授
安島 理恵子助教
小山 宏史

参考文献 :
1. Toyooka, Y., Aoki, K., Usami, M.F., Oka, S., Kato, A., Fujimori, T.
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3. Usami, M.F., Arata, M., Shi, D., Oka, S., Higuchi, Y., Tissir, F.,Takeichi, M., Fujimori, T. (2021). Intercellular and intracellular cilia
orientation is coordinated by CELSR1 and CAMSAP3 in oviductmulti-ciliated cells. J Cell Sci. 134, jcs257006.
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7. T o y o o k a , Y . , O k a , S . , a n d F u j i m o r i , T . ( 2 0 1 6 ) . E a r l ypreimplantation cells expressing Cdx2 exhibit plasticity ofspecification to TE and ICM lineages through positional changes.
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特任助教
新田 昌輝

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