顎を形づくる組織間の連鎖反応を解明 -隣接する上皮の折り畳みが空間制約を生み、顎形成を導く-

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2026-05-09 理化学研究所

理化学研究所などの国際共同研究グループは、脊椎動物の顎形成において、隣接する口腔上皮の折り畳み運動が下顎原基の伸長と融合を導く新たな形態形成原理を発見した。研究ではゼブラフィッシュ胚を用いた高解像度生体イメージングにより、下顎原基を覆う口腔上皮が能動的に折り畳まれることで周囲に空間的制約を生み、下顎原基の細胞運動方向を正中線方向へ制限して顎形成を誘導することを明らかにした。この過程では、従来重視されていた細胞分裂ではなく、細胞再配列による極性運動が主要因だった。また、脳腹側から分泌されるソニックヘッジホッグ(Shh)シグナルが口腔上皮のミオシン極性化と折り畳みを制御しており、「脳―口腔上皮―下顎原基」の物理化学的連鎖による器官形成機構が示された。成果は、顔面形成や先天異常理解、オルガノイド形成制御への応用が期待される。

顎を形づくる組織間の連鎖反応を解明 -隣接する上皮の折り畳みが空間制約を生み、顎形成を導く-
下顎形成を駆動する隣接組織の間の物理化学的な因果連鎖

<関連情報>

脊椎動物の下顎形態形成の根底にある組織横断的な物理化学的因果連鎖 A cross-tissue physicochemical causal chain underlying vertebrate mandibular morphogenesis

Kazutaka Hosoda, Daisuke Ohtsuka, Sang-Woo Lee, Naofumi Kawahira, […] , and Yoshihiro Morishita
Science Advances  Published:8 May 2026
DOI:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec7997

Abstract

Understanding morphogenesis increasingly requires attention to physical aspects. In complex embryonic structures comprising multiple adjacent tissues, morphogenetic change in one tissue can impose geometric constraints that shape another tissue. However, such cross-tissue physical coordination remains largely unexplored. Using zebrafish jaw development, we show that dynamic folding of the oral ectoderm drives the elongation and fusion of mandibular primordia by constraining and guiding mesenchymal cell motion. This folding is initiated by Shh signaling, mainly from the adjacent neural tube, which establishes polarized behaviors in oral ectodermal cells. Notably, this phase of mandibular formation proceeds independently of cell proliferation and relies on polarized motion of both epithelium and mesenchyme. Our findings identify a physicochemical causal chain, offering a holistic view of complex embryonic tissue shaping.

細胞遺伝子工学
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