京都大学の平島剛志特定准教授と松田道行教授は、肺の細胞が組織の曲がりを利用することで枝分かれ構造を生み出す仕組みを明らかにした。「この成果は組織が有する新たな発生原理の理解につながるものであり、将来的に再生医療やオルガノイド研究への応用が期待できる」と説明している。

人やマウスの肺には自然界に広く見られる繰り返し分岐構造があるが、その形作りの仕組みは謎に包まれていた。研究では、発生期のマウスの肺を生体外で培養し、細胞や分子の働きを顕微鏡測定する新たな手法を開発した。

それにより、情報伝達で役割を果たすたんぱく質「ＥＲＫ」の活性と組織の形状との対応付けに成功。適切なたんぱく質を細胞外から取り込むことでＥＲＫを活性化できることを明らかにしている。

ＥＲＫが活性化された際の細胞の反応を調べると、それに応じて細胞骨格「アクチン」の重合（じゅうごう）が調節されていることも判明した。組織の曲がりの程度が低下することも確認している。

得られたデータからシミュレーションを行った結果、組織曲率とＥＲＫ活性の間に存在する負のフィードバック作用が、繰り返される枝分かれパターンの形成を引き起こすプロセスを解明することに成功した。これは、ＥＲＫを介することで、組織曲率の感知と調節を行う仕組みが細胞に存在していることを示しているという。

研究チームは「この研究を通して確立された多細胞生体組織における分子や細胞、組織の活性ダイナミクスを測定し、定量的に開発する手法は、新たなバイオテクノロジーの技術開発につながる可能性がある」と評価している。