発生生物学：ゼブラフィッシュでは皮膚細胞が非合成分裂により体表面を拡大する

動物の表面積は成長の際に拡大するので、皮膚細胞集団は迅速に応答して、上皮による十分な被覆を維持しなければならない。皮膚細胞のin vivoでの挙動の理解は非常に進んでいるものの、個体レベルで被覆要求を満たすために、細胞が集合的にどのように振る舞うのかは明らかになっていない。今回我々は、多色の細胞膜タグ付け系であるpalmskinを作製し、成長中のゼブラフィッシュ幼生において表層上皮細胞（SEC）の全集団を観察した。タイムラプス画像化法を用いたところ、ゼブラフィッシュの体表面で多くのSECが即座に分裂しており、特定の成長期間中に、単一のSECは、体表面での全存在期間において最大4個の子孫細胞を生み出せることが分かった。意外にも、EdUアッセイ、DNA染色、ヒドロキシ尿素処理により、これらの最終分化した皮膚細胞はDNA複製を行わずに分裂を続けており、それによってSECの最大50％でゲノムサイズが縮小していることが分かった。単純な数理モデルと、細胞体積および頂端表面積の定量解析に基づいて、我々は、急速な成長中には上皮被覆を拡大するための効率的な機構として、「非合成分裂（asynthetic fission）」が用いられると提案する。さらに、体表面の成長の全体的あるいは局所的な操作を行うと、SEC分裂の範囲と様式に影響が現れ、それはおそらく、伸展活性化イオンチャネルの張力を介した活性化によるものであると考えられる。我々は、この簡素だが柔軟な細胞増殖様式が、ゼブラフィッシュの皮膚の拡大以外の状況でも起こっている可能性があると推測する。

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