2022年12月26日
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日付:2022年12月12日出典: カリフォルニア大学サンフランシスコ校の概要:研究者は「細胞接着剤」のような働きをする分子を設計し、細胞同士がどのように結合するかを正確に指示できるようにしました。 この発見は、再生医療の長年の目標である組織や臓器の構築に向けた大きな一歩である。

細胞に付着する合成分子が再生医療を活性化する可能性

UCサンフランシスコ(UCSF)の研究陣は「細胞接着剤」のように作用する分子を設計し、細胞同士がどのように結合するのかを正確に指示できるようにした。 この発見は、再生医療の長年の目標である組織や臓器の構築に向けた大きな一歩である。

数十兆個の細胞を高度に組織化したパターンで一緒に維持しながら、自然に体全体に接着分子が発見される。 彼らは構造を形成し、ニューロン回路を作り、免疫細胞を標的に誘導します。 接着はまた、細胞間のコミュニケーションを促進し、身体を自己調節全体として機能させる。

ネイチャー2022年12月12日号に発表された新しい研究で、研究者たちは複雑な多細胞アンサンブルを形成するために、特定のパートナー細胞と結合するオーダーメード型接着分子を含む細胞を開発した。

「私たちは、細胞がどの細胞と相互作用するかを制御することができ、また、その相互作用の性質を制御することができました」と、UCSFの細胞設計研究所バイヤーズの著名な教授であるWendell Lim博士は言いました。 「これによって、組織や臓器のような新しい構造を構築する扉が開かれます」

細胞間の接続の再生成

体の組織や器官は子宮の中で形成され始め、幼年期を通して発達し続けます。 成人になると、これらの生成過程を導く分子命令の多くは消え、神経のように一部の組織は怪我や病気から治癒できない。

リム博士は、これを克服するために成体細胞を作り、新しいつながりを作りたいと考えている。 しかしこれを行うには細胞同士の相互作用を正確に設計する能力が必要です

「例えば、皮膚のような組織の性質は、その中で異なる細胞がどのように組織されているかによって大きく左右されます」と、この論文の最初の著者であるHartz の同量であるAdam Stevens博士は言いました。 「私たちは、この細胞組織を制御する方法を考案しています。細胞組織を、私たちが望む特性と合成することができることの中心です」

特定の組織を区別できるのは細胞がどれだけしっかりと結合しているかということです。 肺や肝臓のような固体の臓器では多くの細胞がしっかりと結合します しかし、免疫システムでは、弱い結合によって細胞が血管を通過したり、皮膚や臓器組織のしっかりと結合された細胞の間を這って病原体や傷に到達することができる。

細胞結合の質を指示するために、研究者たちは接着分子を2つの部分に分けて設計しました。 分子の一部は細胞の外側で受容体として働き、それがどの他の細胞と相互作用するかを決定します。 2番目の部分は、細胞内で形成される結合の強さを調整します。 この2つのパーツはモジュール方式で混在して組み合わせることができ、カスタマイズされた細胞の配列が作成され、細胞タイプのスペクトル全体で異なる方法で結合されます。

細胞アセンブリの基本となるコード

スチーブンスStevensは、これらの発見には他の用途もあると述べました。 例えば、研究者は病気の状態をモデル化し、人間の組織でそれらを研究しやすくするために、組織を設計することができます。

細胞接着は動物やその他の多細胞生物の進化における重要な発達であり、カスタム接着分子は、単一の生物から多細胞生物への経路がどのように始まったかについて、より深い理解を提供することができる。

「進化がどのようにして体を作り始めたかについて、私たちがより多くのことを理解していることは非常にエキサイティングです」と彼は言いました。 「私たちの研究により、どの細胞がどのように相互作用するかを決定する柔軟な分子接着コードが明らかになりました。 理解し始めたのでこのコードを利用して細胞が組織や臓器にどのように組み込まれるかを指示することができます 。これらのツールは、本当に変革的なものになるかもしれません。」

著者: その他の著者には、UCSF細胞設計研究所と細胞分子薬理学部のジョサイア·ゲルト、キ·キム、ウェズリー·マッキータン、EliおよびEdytheBroadCenterofRegenerationMedicineandStemCellResearchandDeptofCellandMolecularPhattachi、CoralieTentesau。CraniofacialBiologyandDepartmentofOrofacialSciences

資金調達: この研究は、NSFグラントDBI-1548297、NIHグラントU01CA265697、およびDamon Runyon Cancer Research Foundation post doctorfellowship(DRG-#2355-19)によってサポートされました。

 https://roserambles.org/2022/12/26/cellular-glue-to-regenerate-tissues-heal-wounds-regrow-nerves-dec-26-2022/