再生生物学：WntとTGFβは増殖とパターン形成を調整してサイズ依存的挙動を調節する

後生動物では増殖とパターン形成の調整は別個に行われ、組織、器官、個体のレベルで、サイズや形状の多様性が生み出される。組織のサイズと機能は互いに依存することがあるが、サイズと機能を連携させる機構については、まだほとんど分かっていない。プラナリアは、形を保ったまま成体の体サイズを拡大・縮小させる再生能の高い扁形動物であり、サイズ依存的な様式により横分裂することで無性生殖を行う。このモデルは、サイズと機能の間の結び付きの基礎となる知識の欠落を埋めるためのロバストな状況を提供する。本研究では、プラナリアの一種Schmidtea mediterraneaにおいて、最適化したプラナリア分裂プロトコルを作成することで、子の数と分裂の開始頻度が、親個体のサイズに相関することを示す。分裂により生じる子個体のサイズは、これまでに知られていなかった機械的に脆弱な面によって決められており、これらの面は前後軸に沿って、ある絶対的な距離間隔で配置されている。前後軸パターン形成に関与する遺伝子のRNA干渉スクリーニングにより、TGFβシグナル伝達経路とWntシグナル伝達経路の構成要素が、分裂面の位置ではなく分裂の開始頻度に対する調節因子であることが分かった。また、成長中にWntとTGFβのシグナル伝達を阻害すると、機械感覚ニューロン（個体サイズに従って分布し分裂挙動を調節する神経細胞の亜集団）のパターン形成が変化した。我々の研究は、サイズ依存的な挙動の調節におけるTGFβとWntの役割を突き止め、パターン形成と増殖と神経学的機能の間の相互依存性を明らかにしている。

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