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整理番号 7530   (公開日 2018年11月26日) (カテゴリ 医学・薬学
離散力学系の数理医学への応用:遺伝子-細胞-形態形成の数理モデル
●内容  この研究室では、本学の大学院医学系研究科分子細胞生物学専攻の栗原裕基教授、アイソトープ総合センターの和田洋一郎教授と協同して、細胞動態の多様性・不均一性から生体組織が如何に構築されるか、数理的な手法を用いて研究を進めている。特に、遺伝子発現、細胞運動、形態形成の各階層間の双方向の相互作用を重視している。これまで、転写時におけるポリメラーゼの運動とクロマチン構造の変化、心筋細胞の拍動の安定化方向への同期現象、創傷治癒や悪性新生物の増殖と転位に引き起こされる血管新生をテーマとして研究してきた。最近では、両教授の研究室の実験成果をもとに、血管内皮細胞の接着分子であるVE-カドヘリンの発現と細胞運動による細胞間相互作用を取り入れた離散力学系として血管新生における内皮細胞運動の数理モデルを構築し、セルミキシング現象や血管伸長及び分岐の動態を定性的に再現し、内皮細胞に特有な細胞間相互作用の重要性を明らかにしている。
 今後は、in silico 実験に耐えるようにモデルを改良し、より複雑な心臓冠動脈形成等の数理モデルの構築を目指す。また、早稲田大学先進理工学部の安田賢二教授の研究室など他機関とも連携を行っており、医学や創薬への応用を視野に入れて研究を進めたい。
●研究者
教授 時弘 哲治
大学院数理科学研究科 数理科学専攻
●画像


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血管新生における内皮細胞運動:血管新生時の内皮細胞運動を記述する相互作用の模式図、シミュレーションパターン、1分枝内の細胞運動の数値シミュレーションと実験結果との比較。
(C) 時弘哲治
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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