1. 発生・成長・老化・再生における細胞死機構の調節と生体機能

 発生過程は、全能性を有する細胞が時間軸に沿って細胞分裂とともに刻々と変化し、特殊化しつつ、あるパターンを作っていくというダイナミックなプロセスである。そして同時に、様々な環境におかれた場合においても正常に発生は進行する驚くべき頑強な生命現象である。体外で発生する受精卵は、直接外界と接することによって、温度変化をはじめとする環境変化を受けるにもかかわらず正常に発生する。子宮の中で発生するほ乳類は、胎児をとりまく環境ということでは体外で発生する動物よりも保護されているように見えるが、母体の状態(摂取する栄養やストレス)によってその胎児環境は変動する。それにもかかわらず正しく個体発生を完了する。このように発生は最終形態に向かって誤りもなく、また、環境の変化に対しても安定に進んでいく。一方、生後においても生体組織は恒常性を保っていて、内外のストレスに対しての頑強性をもっている。ストレス応答に応じて活性化するシグナル経路が知られているが、アポトーシスの活性化経路もその一つである。個体や細胞でカスパーゼ活性を抑制した実験から、この酵素が細胞死のみならず多くの生命現象(増殖、分化、移動、炎症、感染)に関わることが我々を含むいくつかの研究グループによって示されてきた。細胞死シグナルが生体組織の構築や恒常性(あるいは持続可能な状態の維持)に対してどのような役割を果たしているのかを、遺伝学、生化学、生体イメージングを通じて研究を行っている。
 カスパーゼは様々なストレス刺激や発生シグナルの乱れを感知して活性化される。上皮細胞社会において増殖性や細胞極性の違う細胞集団が接したときには、特定の細胞集団で選択的にカスパーゼの活性化がおこり除去される(細胞競合)現象や、組織傷害などで過剰な細胞死が生じた場合は失われた細胞を埋め合わせるべく増殖シグナルがアポトーシス細胞から分泌される(代償性増殖)現象がある。これは上皮組織を健常に保つ品質管理機構と考えられる。ショウジョウバエ生体における細胞の振る舞いを生体イメージングによって解析し、その細胞死機構が関わる生理機能を遺伝学的に解明している。

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References
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