バクテリアが増殖して形成するコロニーや、紙についた火の広がる様子など、境界面が不均一な形状をとりつつ拡大する様々な現象が「動的スケーリング則」と呼ばれる法則に従っていることが統計物理学の世界で明らかになってきました。しかしながら、どのような仕組みでこの法則が形成されているのか、多くの現象について解明されていないことが課題でした。
  九州大学大学院医学研究院の小熊俊輝博士課程学生・今村寿子助教・三浦岳教授らの研究グループは、上皮細胞コロニーの拡大における「動的スケーリング則」が、「リーダー細胞」と呼ばれる運動性の高い細胞が出現することなどで形成されていることを明らかにしました。
  研究グループはまず、実験的に観察された細胞運動を表現する数理モデルを構築することで、細胞の運動性の差異や細胞接着の効果が「動的スケーリング則」を作り出すのに十分であることを示しました。更にこの数理モデルについて解析することで、スケーリング則の特徴量と細胞の運動性・接着性の直接的な対応を導出しました。この結果は、生命科学に限らずあらゆる「動的スケーリング則」を説明する上で有用なものだと考えられます。
  本研究は JSPS 科研費 JP18K06260 の助成を受けたもので、研究成果は 2020 年 12 月 4 日に、米国科学雑誌「Physical Review E」のオンライン版で発表されました。