氏名

ニシカワ セイヤ

西川 星也

職名

助教

所属

(先進理工学部)

学歴・学位

学位

修士

学内研究制度

特定課題研究

上皮細胞集団の異なる2状態を表現可能な数理モデルの構築

2018年度

研究成果概要:多細胞生物において、細胞は一体となって組織を形成する形態(組織形態)だけではなく、時に自由に動き回る形態(運動形態)をとる。本研究では、こうした形態間の遷移を記述可能な数理モデルを構築し、細胞間の力学的な相互作用の寄与について明ら...多細胞生物において、細胞は一体となって組織を形成する形態(組織形態)だけではなく、時に自由に動き回る形態(運動形態)をとる。本研究では、こうした形態間の遷移を記述可能な数理モデルを構築し、細胞間の力学的な相互作用の寄与について明らかにすることを目的とし、2種類のアプローチを行った。実験データに基づくアプローチでは、孤立した状態の上皮細胞が複数の状態を有するという興味深いデータが得られた。既存の数理モデルを組み合わせるアプローチでは、運動形態を表現することに適した粒子モデルと、組織形態を表現することに適したvertexモデルとを数学的に自然な形で組み合わせることに成功した。

数理モデルを用いた上皮細胞の組織形成に寄与する力学的作用の解明

2019年度

研究成果概要: 多細胞生物において、細胞集団は組織を二つの異なる形態を示す。すなわち、運動性が高く、細胞間の結びつきは弱い形態(運動形態)と運動性は低く、細胞間の結びつきは強い組織を形作る形態(組織形態)である。こうした形態間の遷移において細胞... 多細胞生物において、細胞集団は組織を二つの異なる形態を示す。すなわち、運動性が高く、細胞間の結びつきは弱い形態(運動形態)と運動性は低く、細胞間の結びつきは強い組織を形作る形態(組織形態)である。こうした形態間の遷移において細胞間の力学的な相互作用が果たす役割は明らかになっていない。 運動形態における細胞間の力学的な相互作用を解析するために、最小の系である2細胞の相互作用の解析を行った。その結果、二つの細胞はランダムに伸ばした仮足同士が接着した際、その接着点を中心として引き合う運動を示すことが分かった。 また、本研究で用いたMDCK細胞は複数の形態・運動を示すという物理的な性質を持つことが実験とトイモデルによって示唆された。