SATOH AKIRA 

自己紹介:　生年月日: 1978年生まれ

1997.4　東北大学理学部生物学科

　　　　　学友会（体育会）剣道部所属

2001.3　東北大学理学部生物学科卒業
2006.3　東北大学生命科学研究科　

　　　　　生命機能科学　器官創生研究室

　　　　　井出研究室　にて「生命科学博士」Ph.D.取得

2006.4　University of California Irvine, Postdoc

　　　　　Gardiner/Bryant lab

2007.4　同所、日本学術振興会海外特別研究員

2009.1　岡山大学　テニュアトラック　異分野融合先端研究コア

　　　　　助教（特任）

2010.10　さきがけ「iPS細胞と生命機能（西川総括）」兼任　

2011.4　岡山大学　テニュアトラック　異分野融合先端研究コア

　　　　　准教授（特任）

2013.4　岡山大学　異分野融合先端研究コア

　　　　　准教授　

2024.3    岡山大学環境生命自然科学研究科・教授

特性：史上最強の愛妻家。

 

 

アホロートル四肢再生メカニズムの解明

・再生誘導因子の特定とその拡張性

　　両生類の四肢再生研究は200-300年もの歴史を持つ。そして、これまで（2014まで）の最大の研究ターゲットは「再生の誘導物質は何か？」であった。再生誘導因子の特定ができなかったゆえに、再生可能動物が「なぜ再生ができるのか？」に答えることができなかった。これは裏返せば、再生できない他動物が「なぜ再生できないのか？」に答えることができないということに等しい。再生誘導因子の特定は大きな研究の障害であったが、この障害を取り除くことに我々は成功した（Makanae at el., 2014, Dev. Biol.）。この再生誘導物質の同定の達成を成し得たのは、「過剰肢付加モデル」と呼ばれる実験モデル祖構築したことが大きい。この過剰肢付加モデルの原型はEndo et al., 2004(Dev. Biol.)によって報告され、実験系として確立発展させ、過剰肢付加モデル（Accessory Limb Model）として報告したのが我々の研究室となる。このモデルの表現型は左の図の通りである。この実験モデルの最大のアドバンテージは「単純化」にある。この単純化を生かし、再生誘導物質の同定にまで至った。再生誘導因子の同定が成ったことによって、「なぜ再生できるのか？」「なぜ再生できないのか？」に答えることが可能となる。現在はこの二つの問いに応えるべく、多くの動物と多くの器官に対して同定した再生誘導因子（FGF2＋FGF8＋BMP2）の効果を検証している。

 

・四肢再生における形態形成メカニズムの頑健性

　　四肢再生のほとんどのメカニズムは四肢発生を「模倣」する。四肢発生はイメージ通り小さいフィールドで起こる。実際発生胚は3～6㎜程度で、四肢形態フィールドは1㎜にみたない。対して四肢再生は最大直径8㎜程度のフィールドで起こる。おおよそ10倍程度のフィールドギャップを同じゲノムに刻まれた同じメカニクスが駆動し、四肢形態を生じる。大きさのギャップをどのように乗り越えるかにアプローチした研究がDevelopment, 2024で報告した。数理的なデータ解析をもとに、コアとなる分子インタラクションと、その相対位置関係を明らかにした。フィールドサイズを緩和し、どの大きさのフィールドでも一定の四肢形態を保証できる頑健な（ロバストな）遺伝メカニズムの解明に挑んでいる。

 

・細胞のGeotag（位置情報）

　　手を切ったら手が生える。当たり前のようであたりまえでない課題に挑んでいる。細胞が自分の位置を同のように把握するのかについては、実のところ多くのところが謎である。発生生物学的に領域特異的な遺伝子発現は星の数ほど報告されているが、実のところ一つ一つの細胞が自身の位置の違いを把握し、複雑で繊細かつ詳細な構造を生み出しているかという解像度ではまったく情報として不足している。これは、いまだウーパールーパーの肘

で切った時に、なぜひじから再生できるのかを人類は回答できないということに言い表される。最終的には細胞の位置認識を操作し、尻尾から腕や足をはやすような展開を夢見ている。

 

・筋再生メカニズム

　　　筋肉は、体の中でも存在感のある組織・器官である（量的に）。筋肉のマイナーな損傷はヒトでも再生できるが、一方で大規模な損傷や損壊に関しては再生できない。また筋ジストロフィーなどの病的な筋量の減少も回復できない。アホロートルはヒトに比べればずいぶん優秀な筋再生能力をもち、大規模な損傷でも再生できる。この優れた筋再生メカニズムにはTenascin-CというECM（細胞外マトリックス）が関わることを突き止めた（Ohashi et al., 2023, Dev. Biol.）。同定したTenascin-Cのさらなる研究と、ほかの筋損傷タイプに対する再生メカニズムにもアプローチしている。

 

アホロートルを用いた皮膚科学

・コラーゲン産生メカニズム

　　皮膚は多くのコラーゲンを含むことはよく知られている。しかし、コラーゲンというワードの有名さとは裏腹に、皮膚内でどの細胞がコラーゲンを編み出しているのかわかっていなかった。このような単純な課題が解かれないままにされていたのは、哺乳類の皮膚が不透明であることが大きく影響している。不透明さは、細胞の観察を難しくする。蛍光を使った細胞観察が容易かどうかは、現代の生物科学には大きな問題となる。この皮膚の振透明度のため、皮膚コラーゲンの編み出し機構についてはかなりの部分が謎となり残されたまま、コラーゲンに関わる現代の皮膚科学はあいまいな基盤に重層された状態になっているといっても過言ではない。

 

　我々は、ウーパールーパーの持つ皮膚の高い透明度を活かし、皮膚コラーゲンの構築メカニズムに迫っている。皮膚線維芽細胞内にあるコラーゲン産生に特化した細胞、そしてあらたなコラーゲンの供給源として皮膚ケラチノサイトを世界で初めて同定した。このような背景から、さらなる皮膚コラーゲン構築の理解を進めようとしている。