Research press release


Nature Materials

Pulling into the void


上皮細胞単層は、皮膚、肺、血管といった体表・体腔を覆う細胞1個分の厚さのシートである。Jeffrey Fredbergらは、細胞が付着できない非接着性円形領域に向かって前進する、あるいはそれを通り過ぎる上皮細胞シートにおける速度、細胞牽引力、細胞間応力を単層応力顕微鏡法で調べた。その結果、非接着性円形領域の近くに位置する細胞は、動く方向にかかわらず(その領域に向かって近づいているか、縁の接線方向に移動しているか、あるいはその領域から遠ざかっているかにかかわらず)、シートを細胞の存在しない領域に引き込むような牽引力を基板に対して発揮することが見いだされた。こうした細胞パターン形成が起こる原因はまだわかっていない。しかし、Fredbergらは、細胞シートの移動は広範囲に影響を及ぼし、再生医療用組織足場材料の設計の改善につながると示唆している。

Cells at the edges of migrating epithelial sheets pull themselves systematically and cooperatively into empty space regardless of the direction they are moving in, reports a paper published online this week in Nature Materials. The discovery of this basic cell-patterning motif should lead to a deeper understanding of cellular migration during wound healing, tumour invasion and embryonic development, for example.

Epithelial cell monolayers are one-cell-thick sheets that line body cavities or surfaces such as the skin, lungs and blood vessels. Jeffrey Fredberg and colleagues used monolayer stress microscopy to probe the velocities, cellular tractions and intercellular stresses in an epithelial cell sheet advancing towards and past a circular area onto which the cells could not adhere. They found that cells located near the non-adhesive area exerted tractions on the substrate that pulled the sheet towards the unfilled area, independently of whether the cells approached it, migrated tangentially along the edge or receded from it. Although the origin of the mechanism behind this cell-patterning motif is not currently understood, the authors suggest that its effects on the migration of cell sheets are pervasive and should lead to improved designs of tissue scaffolds for regenerative medicine.

doi: 10.1038/nmat3689

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