動物組織において細胞のサイズを精緻に調節する新たなメカニズムを発見 ―細胞サイズ制御と組織安定性を両立する新しい仕組みを解明―

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2026-06-30 東京大学

東京大学の研究グループは、ショウジョウバエの翅を用いて、動物組織における細胞サイズを高い再現性で制御する新たな仕組みを解明した。従来は個々の細胞が成長と分裂を繰り返して一定の大きさを維持すると考えられていたが、本研究では、分裂回数や分裂時期の異なる複数の細胞集団が協調して働くことで、組織全体の平均細胞サイズの個体差を極めて小さく保っていることを明らかにした。また、翅脈からの距離が各細胞集団の配置を決める空間情報として機能し、上皮成長因子受容体(EGFR)シグナルを阻害すると細胞集団の構成比が変化し、平均細胞サイズが正常値から逸脱することも確認された。さらに数値シミュレーションにより、このような多様な細胞集団の共存は細胞サイズの制御だけでなく、細胞分裂の偏在を防ぎ、組織の過度な圧縮を抑えて構造的安定性を維持する役割も担うことが示された。本成果は、動物組織の発生や形態形成の基本原理を明らかにするものであり、細胞サイズ異常を伴う老化や疾患の理解にもつながることが期待される。

動物組織において細胞のサイズを精緻に調節する新たなメカニズムを発見 ―細胞サイズ制御と組織安定性を両立する新しい仕組みを解明―
ショウジョウバエの翅および翅を構成する細胞の模式図

<関連情報>

ショウジョウバエの翅 における細胞サイズの制御は、翅脈に依存した異なる細胞群の協調的な分裂から生じる Cell size control emerges from the vein-dependent coordinated divisions of distinct cell groups in Drosophila wing

Kaoru Sugimura,Ryu Takayanagi,Toshinori Namba,Zeping Qu,Shuji Ishihara
Development  Published:30 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1242/dev.205474

ABSTRACT

During morphogenesis, cell divisions are precisely regulated in space and time. The biological objectives achieved by such regulation are not fully understood. Here, by applying a newly developed lineage-reconstruction pipeline to Drosophila pupal wing, we reveal that the wing is composed of distinct cell groups that differ in division number, timing, and spatial positioning relative to wing veins. We show that the frequencies of these lineages, together with their initial cell sizes and growth profiles, converge to achieve a highly conserved average cell size. Our data further suggest that distance from veins provides spatial information that biases where distinct lineages arise, and that loss of veins caused by perturbation of EGFR signaling suppresses a specific lineage and disrupts cell-size control. Finally, our results point to a multiscale organization of division patterns, in which vein-associated spatial information is integrated with local neighbor effects in a manner that would mitigate mechanical instability within the tissue. Together, these findings delineate a cell-size control mechanism based on coordinated divisions of distinct cell groups that supports robust morphogenesis and functional tissue design.

生物工学一般
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