小山 宏史 | Hiroshi Koyama

基礎生物学研究所初期発生研究部門 助教
Assistant Professor, Division of Embryology, National Institute for Basic Biology

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3次元細胞シミュレーションによる細胞排除のメカニクスの理解

多細胞生物の形態形成や恒常性の維持などメカニカルな力が関与する現象の理解において、数理モデルを用いた研究は必要不可欠である。上皮細胞では、細胞競合や上皮間葉転換における細胞の離脱といった頂端・基底側への細胞移動を伴う3次元的な生命現象があり、これらを扱える数理モデルの重要性が増している。本研究では、近年に適用範囲を拡大している粒子モデルの枠組みを用いて、これらの現象を扱う枠組みを構築する。さらに、我々は、顕微鏡画像から細胞間の力を推定する技術を開発しているので、数理シミュレーションと並行して用いることで細胞の離脱のメカニクスの理解を目指す。

1. *Koyama H, Okumura H, Ito AM, Nakamura K, Otani T, Kato K, Fujimori T.
   Effective mechanical potential of cell–cell interaction explains three-dimensional morphologies during early embryogenesis.
   PLoS Computational Biology 19: e1011306, 2023.
2. *Koyama H, Kishi K, Mikoshiba S, Fujimori T.
   An ImageJ-based tool for three-dimensional registration between different types of microscopic images.
   Development, Growth & Differentiation 65: 65-74, 2022.
3. *Koyama H, Suzuki M, Yasue N, Sasaki H, Ueno N, Fujimori T.
   Differential Cellular Stiffness Contributes to Tissue Elongation on an Expanding Surface
   Frontiers in Cell and Developmental Biology 10: 864135, 2022.
4. *Koyama H, Fujimori T.
   Isotropic expansion of external environment induces tissue elongation and collective cell alignment.
   Journal of Theoretical Biology 496: 110248, 2020.
5. *Koyama H, Shi D, *Fujimori T.
   Biophysics in oviduct: Planar cell polarity, cilia, epithelial fold and tube morphogenesis, egg dynamics
   Biophysics and Physicobiology 16: 89-107, 2019.
6. *Koyama H, Shi D, Suzuki M, Ueno N, Uemura T, *Fujimori T.
   Mechanical regulation of three-dimensional epithelial fold pattern formation in the mouse oviduct.
   Biophysical Journal 111: 650-665, 2016.