2024/09/13 更新

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サトウ　ユキ
佐藤 有紀
SATO YUKI
所属
医学研究院 基礎医学部門 准教授
医学部 医学科（併任）
医学系学府 医学専攻（併任）
医学系学府 医科学専攻（併任）
職名
准教授
電話番号
0926426049
プロフィール
多細胞生物のシステムは、細胞や遺伝子レベルまでスケールダウンすると、多くの共通原理が働いている。生物種の壁を超えても遺伝子の機能には大きな違いがないにも関わらず、なぜ、生物のからだに見られる形態は、多様性に富むことができるのか？遺伝子発現の制御機構やそれらがコードする分子群の機能解明が飛躍的に進んだ現在でもなお、それぞれの組織や器官が固有に持つ「形」がどのようにして確立されるのかについて、「細胞のこの挙動が、組織の形を作る」明確なイメージに乏しい。分子生物学的アプローチが勃興して以降の生命科学が、「形のでき方」という命題を置き去りにして進んできたことが遠因であろう。近年、急速に手法が確立されたタイムラプス観察解析法は、生体内の細胞や特定の分子群の観察を可能にした。画像解析技術を駆使すれば、動きや数、形態の特徴を抽出し、実験的な操作を施した場合に引き起こされる変化を定量化し、統計処理ができる。私は、これらの方法論を用いて、細胞挙動および分子の空間分布制御の観点から、形態形成の謎に挑みたいと考えている。具体的には、以下の研究を通して、「形」が生み出される本質的な原理を明らかにしたい。 　血管は、中枢から末梢まで血流量に対応した階層的なネットワークパターンを持つ。このような血管ネットワークの階層構造は、脊椎動物胚の発生過程でも観察できる。特に鳥類胚は、よく発達した卵黄嚢血管（ほ乳類の臍帯に相当）を持つ。卵黄嚢血管のネットワークパターンが確立される際の血管内皮細胞の挙動は、Tie1:H2B-EYFPトランスジェニックウズラ胚のタイムラプス観察解析により、追跡可能である。トランスジェニックウズラ胚の卵黄嚢血管への高いアクセッシビリティーを利用し、血管網の階層的パターニング過程における血流の役割を解明したいと考えている。そのために、血流の構成要素（流量･粘度･血球数等）を実験的に操作し、血管内皮細胞挙動への影響を調べる。また、血流の作用を数理モデル化し、計算機によるシミュレーションで血管ネットワーク形成過程を再現できるかどうか検証する。これにより、血管ネットワークの階層的秩序形成過程に作用する血流要素を見いだす。この研究の究極的な目標は、血流の操作によって血管網の階層的パターンを制御することができる、in vivoおよびin silicoのモデルを確立することである。組織再建研究では、培養条件下の未熟な組織に機能的な血管網をいかにして作るかが重要な課題である。血流の構成要素を変化させることで血管内皮細胞の挙動を予測･制御できるようになれば、血管形成を人為的にコントロールする技術開発に発展することが期待される。さらに、組織再建における機能的な血管網の誘導や先天性血管奇形の発症メカニズムの解明に貢献する知見が得られると予想している。
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学位

  • バイオサイエンス博士

経歴

  • 理化学研究所　発生・再生科学総合研究センター　基礎科学特別研究員

    理化学研究所　発生・再生科学総合研究センター　基礎科学特別研究員

  • 奈良先端科学技術大学院大学　非常勤研究員 カリフォルニア工科大学　博士研究員 熊本大学　大学院先導機構　特任助教

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ：血管は、中枢から末梢へ向かって分岐を繰り返し、末梢部では細かい網目状のネットワークを形成している。中枢の太い血管から末梢血管まで、血流量に対応した階層的な循環網と役割分担が確立されている。毛細血管は、損傷を受けてもすぐに再生あるいは迂回路を作ることができる。その一方で、このような末梢血管の可塑性こそが、腫瘍近傍に新たに血管を呼び込むことにつながり、ガン細胞の増殖･浸潤の危険性を高める要因となっている。また、近年の胚性幹細胞の分化誘導メカニズムの解明やiPS細胞の発明、組織工学技術の発展によって、実現可能性が高まりつつある組織の再建研究では、培養条件下の未熟な組織に機能的な血管網をいかにして呼び込むかが重要な課題である。このような背景から、血管形成の制御に直結する研究・技術開発への要請は高い。 　血管ネットワークの階層構造は、脊椎動物胚の発生過程でも観察することができる。特にニワトリやウズラ等の鳥類胚は、卵黄上によく発達した卵黄嚢血管（ほ乳類の臍帯に相当）を作る。卵殻外培養法を用いれば、生体内における血管形成過程をリアルタイムで観察することが可能である。本研究では、ウズラ胚血管網への高いアクセッシビリティーを利用し、生体内の血流を実験的に操作することによって、血管形成のしくみを理解する。血流の構成的変化（流量・粘度・血球数等）と血管内皮細胞の挙動との相関について、イメージング・定量解析から基礎的な知見を積み上げ、血流の役割を詳細にする。これをもとに血管パターンを変えうる必要十分な要素を導きだし、血流の操作によって生体内で血管ネットワークを再現する。さらに、計算機によるシミュレーションで血管網の再現を試みる。本研究の最終目標は、血流に含まれる要素を変化させることにより、血管ネットワークのパターンを自在に操ることができるin vivoおよびin silicoのモデルを確立することである。

    研究キーワード：発生生物学、血管、パターニング

    研究期間： 2014年4月 - 2017年3月

受賞

  • 最も印象に残った演題　３位

    2021年6月   日本発生生物学会   最も印象に残った演題として３位入賞（全演題に対する参加会員）の投票による決定

論文

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書籍等出版物

講演・口頭発表等

  • Water permeation into the vacuoles facilitates cell rounding and release during endothelial-to-hematopoietic transition 国際会議

    Mugiho Shigematsu, Sho Maejima, Maria Shibata, Chie Tamura, Thomas M Schultheiss, Hirotaka Sakamoto, and Yuki Sato

    54th Annual Meeting of Japanese Society of Developmental Biologists  2021年5月 

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    開催年月日： 2022年5月

    記述言語：日本語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    国名：日本国  

  • Cell Budding During Endothelial to Hematopoietic Transition is Regulated by Aquaporin Water Channels 国際会議

    #Mugiho Shigematsu, Chie Tamura, and Yuki Sato

    The 9th EMT International Association Meeting (TEMTIA IX)  2019年11月 

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    開催年月日： 2019年11月

    記述言語：英語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    国名：日本国  

  • Cell Budding During Endothelial to Hematopoietic Transition is Regulated by Aquaporin Water Channels 国際会議

    #Mugiho Shigematsu, Chie Tamura, Yuki Sato

    52nd Annual Meeting of the Society of Developmental Biologists  2019年5月 

    　詳細を見る

    開催年月日： 2019年5月

    記述言語：英語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    国名：日本国  

  • 脈動による空間伸縮が形態形成に果たす役割 招待

    佐藤有紀

    2017年12月 

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    開催年月日： 2017年12月

    記述言語：日本語  

    開催地：神戸国際会議場   国名：日本国  

  • 血流による血管内皮細胞挙動の制御 招待

    佐藤有紀

    第122回日本解剖学会総会・全国学術集会  2017年3月 

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    開催年月日： 2017年3月

    記述言語：日本語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    開催地：長崎大学   国名：日本国  

  • Vascular mechanical stress organizes Fibronectin into pillars bridging tissue gap 招待 国際会議

    Yuki Sato

    The 54th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan  2016年11月 

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    開催年月日： 2016年11月

    記述言語：英語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    国名：日本国  

  • Dynamic imaging of endothelial cells and circulating blood in developing embryos 招待 国際会議

    Yuki Sato, @David Huss, @Rusty Lansford

    Cardiovascular and Metabolic Week 2015  2015年12月 

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    開催年月日： 2015年12月

    記述言語：日本語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    国名：日本国  

  • Basal Fillopodia and Vascular Pulsing Organize Fibronectin into Pillars That Bridge Somites and the Endoderm 招待 国際会議

    Yuki Sato, Kei Nagatoshi , @Yuko Imamura

    Asia-Pacific Developmental Biology Conference  2015年9月 

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    開催年月日： 2015年9月

    記述言語：英語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    国名：中華人民共和国  

  • Filopodia-Mediated Fibrillar Adhesion and Vascular Constriction Facilitate Patterned Deposition of Fibronectin Pillars that Bridge Somites and the Endoderm 国際会議

    Yuki Sato Kei Nagatoshi, @Yuko Imamura

    The 62nd NIBB Conference, Force in Development  2014年11月 

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    開催年月日： 2014年11月

    記述言語：日本語  

    国名：日本国  

  • 鳥類胚における血管in totoイメージング －トランススケール顕微鏡AMATERAS観察の試み－ 招待 国際会議

    佐藤　有紀

    第45回　日本分子生物学会年会  2023年11月 

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    開催年月日： 2023年11月 - 2023年12月

    記述言語：日本語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    開催地：幕張メッセ   国名：日本国  

    血管内皮細胞は分化した場所から長距離を移動し、心臓を中心とした広域ネットワークを作りだす。器官レベルにおける血管ネットワークパターンは多様性に富み、各臓器が果たす生理代謝調節機能や疾患時の病態に直結している。ミクロからマクロレベルまで連続的階層性を有する血管パターニング制御機構の解明は、医学的・生物学的に重要な課題である。従来型の顕微鏡システムを用いた生体イメージング研究から、特に末梢部の血管形成機構は飛躍的に解明が進んだ。一方で一括イメージングできる範囲が限られてきたことから、全身性の広域ネットワークがどのようにして確立されるのかは十分に理解されていない。 　鳥類胚は胚盤上に広大な血管ネットワークを発達させるため、血管形成研究の主要なモデル実験系として多くの発見を導いてきた。他のモデル動物にはない鳥類胚の最大の特徴は、35 mmディッシュ内で胚盤全体を含むホールマウント培養が可能な点である。この特徴を生かして血管形成過程を詳細にするため、我々は血管内皮細胞の核を可視化できるトランスジェニックウズラtie1:H2B-eYFP胚に対し、近年新たに開発されたトランススケール顕微鏡AMATERAS（Ichimura et al., Sci Rep, 2021)によるタイムラプス観察解析を行っている。本ワークショップでは、広範囲・高精細イメージングを可能にするAMATERAS顕微鏡によってどのような細胞挙動をとらえることができるのか、さらに画像データ解析から血管形成期における特異点を探索する試みを紹介する。

  • Endothelial to hematopoietic transition is dynamically regulated by vacuoles 招待 国際会議

    Mugiho Shigematsu, Sho Maejima, Maria Shibata, Chie Tamura, Hirotaka Sakamoto, and Yuki Sato

    2021年12月 

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    開催年月日： 2022年6月

    記述言語：英語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    国名：日本国  

  • Chicken and Quail Embryos are Attractive Model System for Experimental Developmental Biology 招待 国際会議

    Yuki Sato

    2019 Fall Meeting of Japan Poultry Science Association Mini-International Symposium  2019年9月 

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    開催年月日： 2019年9月

    記述言語：英語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    国名：日本国  

  • Atypical leading front cells in the amniotic membrane 国際会議

    Yuki Sato

    Joint Annual Meeting of JSDB 51st and JSCB 70th  2018年6月 

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    開催年月日： 2018年6月 - 2019年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Cell Budding During Endothelial to Hematopoietic Transition is Regulated by Aquaporin Water Channels 国際会議

    #Mugiho Shigematsu, Chie Tamura, Yuki Sato

    Joint Annual Meeting of JSDB 51st and JSCB 70th  2018年6月 

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    開催年月日： 2018年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Cell Budding During Endothelial to Hematopoietic Transition is Regulated by Aquaporin Water Channels 国際会議

    #Mugiho Shigematsu, Chie Tamura, Yuki Sato

    2018年1月 

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    開催年月日： 2018年1月 - 2019年1月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • 脈動による空間伸縮が形態形成に果たす役割 招待

    佐藤有紀

    奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科セミナー  2017年12月 

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    開催年月日： 2017年12月 - 2019年5月

    記述言語：日本語   会議種別：公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等  

    開催地：奈良先端科学技術大学院大学   国名：日本国  

  • 血管内皮細胞挙動と血流動態の関係性を探る 招待

    佐藤有紀

    第８回 Symphony  2015年9月 

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    開催年月日： 2015年9月

    記述言語：日本語   会議種別：シンポジウム・ワークショップ パネル（公募）  

    開催地：ホテルメトロポリタンエドモント飯田橋   国名：日本国  

  • Fibrillar Adhesion and Vascular Constriction Regulate Patterned Deposition of Fibronectin Pillars that Bridge Somites and the Endoderm 国際会議

    Yuki Sato, Kei Nagatoshi, @Yuko Imamura

    48th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists  2015年6月 

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    開催年月日： 2015年6月

    記述言語：英語  

    国名：日本国  

  • Create matrices to move forward 招待 国際会議

    Yuki Sato

    CDB retreat  2014年9月 

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    開催年月日： 2014年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：日本国  

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MISC

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所属学協会

  • 日本発生生物学会

  • 日本細胞生物学会

  • 日本分子生物学会

学術貢献活動

  • Session chair 国際学術貢献

    JSDB online trial meeting 2020  （ Japan ） 2020年9月

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    種別：大会・シンポジウム等 

  • Organizing comittie 国際学術貢献

    53rd Annual Meeting of the Society of Developmental Biologists  （ Kumamoto-jo Hall Japan ） 2020年5月

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    種別：大会・シンポジウム等 

    参加者数：500

  • Chair 国際学術貢献

    52nd Annual Meeting of the Society of Developmental Biologists  （ International House Osaka Japan ） 2019年5月

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    種別：大会・シンポジウム等 

    参加者数：500

  • Workshop Organizer

    The 41st Annual Meeting of the Melecular Biology Society of Japan  （ Japan ） 2018年11月

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    種別：大会・シンポジウム等 

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 核変形は内皮－造血転換を駆動するリプログラミング因子か？

    2024年 - 2029年

    武田科学振興財団  ビジョナリーリサーチ助成（スタート） 

    佐藤有紀

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費以外の競争的資金

  • 内皮－造血転換時の一過性核変形に対するエピゲノム変化の解明

    2023年11月 - 2024年11月

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    担当区分：研究代表者 

  • 軟弱地盤上での羊膜形成機構－トランススケール観察によるアプローチ

    2023年4月 - 2025年3月

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    担当区分：研究代表者 

  • 軟弱地盤上での羊膜形成機構－トランススケール観察によるアプローチ

    研究課題/領域番号：23H04318  2023年 - 2024年

    日本学術振興会・文部科学省  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

  • 内皮－造血転換時の一過性核変形に対するエピゲノム変化の解明

    2023年 - 2024年

    公益財団法人　住友財団　基礎科学研究助成

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    担当区分：研究代表者  資金種別：受託研究

  • 血流循環型細胞のサイズ制御機構

    2022年4月 - 2025年3月

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    担当区分：研究代表者 

  • 血流循環型細胞のサイズ制御機構

    研究課題/領域番号：22K06252  2022年 - 2024年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

  • 全細胞挙動履歴から血管ネットワーク形成の特異点を探る

    2021年10月 - 2023年3月

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    担当区分：研究代表者 

  • 全細胞挙動履歴から血管ネットワーク形成の特異点を探る

    研究課題/領域番号：21H00431  2021年 - 2022年

    日本学術振興会・文部科学省  科学研究費助成事業  新学術領域研究

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

  • 科学研究費補助金　新学術領域研究「分化転換装置としての液胞バイモーダル機能の解明」

    2020年4月 - 2022年3月

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    担当区分：研究代表者 

  • 分化転換装置としての液胞バイモーダル機能の解明

    研究課題/領域番号：20H05332  2020年 - 2021年

    日本学術振興会・文部科学省  科学研究費助成事業  新学術領域研究

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

  • 佐藤有紀個人寄附金

    2020年

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    資金種別：寄附金

  • 科学研究費補助金　基盤研究（C）「内皮－造血転換における血流メカニカルストレス作用機構の解明」

    2019年4月 - 2022年3月

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    担当区分：研究代表者 

  • 内皮－造血転換における血流メカニカルストレス作用機構の解明

    研究課題/領域番号：19K06692  2019年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

  • 佐藤有紀個人寄付金

    2019年

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    資金種別：寄附金

  • 公益信託 成茂動物科学振興基金　「羊膜シート伸展メカニズムの解明」

    2018年10月 - 2019年9月

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    担当区分：研究代表者 

  • 公益財団法人　クリタ水・環境科学財団 「水チャネルAquaporinによる内皮－造血転換制御機構の解明」

    2018年10月 - 2019年9月

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    担当区分：研究代表者 

  • 科学研究費補助金　基盤研究（B）「Egg-in-Cubeプラットホーム：３次元血管誘導と力学刺激応答試験への応用」

    2018年4月 - 2021年3月

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    担当区分：研究分担者 

  • Egg-in-Cubeプラットホーム：３次元血管誘導と力学刺激応答試験への応用

    2018年 - 2020年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分：研究分担者  資金種別：科研費

  • 羊膜シート伸展メカニズムの解明

    2018年

    公益信託　成茂動物科学振興基金

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    担当区分：研究代表者  資金種別：受託研究

  • 水チャネルAquaporinによる内皮－造血転換制御機構の解明

    2018年

    公益財団法人　クリタ水・環境科学振興財団

    　 詳細を見る

    担当区分：研究代表者  資金種別：受託研究

  • ヘモダイナミクスの光遺伝学的な制御下における血管内皮細胞挙動の解析

    2017年 - 2018年

    公益財団法人　武田科学振興財団

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    担当区分：研究代表者  資金種別：受託研究

  • 血管・血流供給デバイスを用いた組織培養法の開発

    2017年

    QRプログラム

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    担当区分：研究代表者  資金種別：学内資金・基金等

  • 科学研究費補助金　挑戦的萌芽研究　「血液をつくる水分調節機構の解明」

    2016年4月 - 2019年3月

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    担当区分：研究代表者 

  • 血液をつくる水分調節機構の解明

    研究課題/領域番号：16K14739  2016年 - 2018年

    科学研究費助成事業  萌芽研究

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

  • 血液をつくる水分調節機構の解明

    2016年 - 2017年

    科学研究費補助金 (文部科学省）

    　 詳細を見る

    担当区分：研究代表者  資金種別：受託研究

  • 佐藤有紀個人寄付金

    2015年

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    資金種別：寄附金

  • JST 戦略的創造推進事業（さきがけ）

    2013年10月 - 2017年3月

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    担当区分：研究代表者 

    血管は、中枢から末梢へ向かって分岐を繰り返し、末梢部では細かい網目状のネットワークを形成している。中枢の太い血管から末梢血管まで、血流量に対応した階層的な循環網と役割分担が確立されている。毛細血管は、損傷を受けてもすぐに再生あるいは迂回路を作ることができる。その一方で、このような末梢血管の可塑性こそが、腫瘍近傍に新たに血管を呼び込むことにつながり、ガン細胞の増殖・浸潤の危険性を高める要因となっている。また、近年の胚性幹細胞の分化誘導メカニズムの解明やiPS細胞の発明、組織工学技術の発展によって、実現可能性が高まりつつある組織の再建研究では、培養条件下の未熟な組織に機能的な血管網をいかにして呼び込むかが重要な課題である。このような背景から、血管形成の制御に直結する研究・技術開発への要請は高い。
    　血管ネットワークの階層構造は、脊椎動物胚の発生過程でも観察することができる。特にニワトリやウズラ等の鳥類胚は、卵黄上によく発達した卵黄嚢血管（ほ乳類の臍帯に相当）を作る。卵殻外培養法を用いれば、生体内における血管形成過程をリアルタイムで観察することが可能である。本研究では、ウズラ胚血管網への高いアクセッシビリティーを利用し、生体内の血流を実験的に操作することによって、血管形成のしくみを理解する。血流の構成的変化（流量・粘度・血球数等）と血管内皮細胞の挙動との相関について、イメージング・定量解析から基礎的な知見を積み上げ、血流の役割を詳細にする。これをもとに血管パターンを変えうる必要十分な要素を導きだし、血流の操作によって生体内で血管ネットワークを再現する。さらに、計算機によるシミュレーションで血管網の再現を試みる。本研究の最終目標は、血流に含まれる要素を変化させることにより、血管ネットワークのパターンを自在に操ることができるin vivoおよびin silicoのモデルを確立することである。

  • 血流による血管ネットワークの制御と再現

    2013年 - 2016年

    戦略的創造研究推進事業 (文部科学省)

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    担当区分：研究代表者  資金種別：受託研究

  • 血流による血管ネットワークの階層的パターン形成制御機構の解明

    2013年 - 2014年

    住友財団　基礎科学研究助成

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    担当区分：研究代表者  資金種別：受託研究

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担当授業科目

  • 系統生命科学II

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 系統生命科学II

    2022年10月 - 2023年3月   後期

  • 系統生命科学II

    2021年10月 - 2022年3月   後期

  • 系統生命科学II

    2020年10月 - 2021年3月   後期

  • 系統生命科学II

    2019年10月 - 2020年3月   後期

  • 系統生命科学II

    2018年10月 - 2019年3月   後期

  • 系統生命科学II

    2017年10月 - 2018年3月   後期

  • 分子細胞生物学Ⅱ

    2016年10月 - 2017年3月   後期

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他大学・他機関等の客員・兼任・非常勤講師等

  • 2014年  熊本大学大学院先導機構　客員准教授 独立行政法人科学技術振興機構　さきがけ　研究員  区分:兼任教員  国内外の区分:国内 

外国人研究者等の受け入れ状況

  • National Centre for Cell Science

    受入れ期間： 2015年6月 - 2015年12月   （期間）：1ヶ月以上

    国籍：インド

    専業主体：民間・財団