肺の細胞が自ら歩いて集まる様子を撮影 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20151218_1/



要旨

理化学研究所（理研）多細胞システム形成研究センター呼吸器形成研究チームの森本充チームリーダー、野口雅史研究員らの研究グループ※は、呼吸器学者の間で40年近く謎とされていた、神経内分泌細胞（NE細胞）[1]が気管支の分岐点に規則正しく配置され、クラスター（塊）を形成するメカニズムを解明しました。

私たちが吸い込んだ空気（吸気）は気管と気管支を通って肺胞に到達します。肺胞では血中の酸素と二酸化炭素のガス交換が行われますが、気管と気管支はたくさんの分岐によって吸気を分散することで、より広範囲の肺胞に吸気を送りガス交換の効率を上げています。加えて、気管と気管支は呼気に混ざった異物を体外に排出する浄化装置としても機能しています。

NE細胞は気管と気管支の上皮細胞の1種で、酸素濃度のセンサーや幹細胞ニッチ[2]としての機能が知られていました。さらに肺がんの1種である小細胞肺がんの起源になるなど、疾患との関連も指摘されています。NE細胞の分布はユニークで、気管支の分岐点付近に小さなクラスターを作って、いつも規則正しく配置されています。しかしこのNE細胞の分布については40年近く前に報告されて以来、分布パターンが形成されるメカニズムは解明されていませんでした。

今回研究グループは、マウスの胎児肺の細胞分布を3次元およびリアルタイムで高解像度に画像解析する技術の確立に成功しました。この技術を使ってNE細胞の挙動を解析した結果、NE細胞がNotch-Hes1シグナル[3]によって限定的に細胞分化し、その後、自ら歩いて移動し、気管支の分岐点に規則正しく配置されクラスターを形成する一連の過程が明らかになりました。

NE細胞を起源とする小細胞肺がん細胞は転移能が高いことが知られているため、「NE細胞が自ら歩いて移動する」という今回の知見は、細胞の生物学的性質と病理的な現象を結ぶ上で重要と考えられます。将来、細胞移動の分子メカニズムが解明され、小細胞肺がんとの関係について理解が進むことで、新しい治療薬の開発へつながると期待できます。

本研究は、米国の科学雑誌『Cell Reports』（12月29日号）に掲載されるのに先立ち、オンライン版（12月17日付け：日本時間12月18日）に掲載されます。

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