器官形成に関与する重要な物理的力の1つは、機械的ストレスです。細胞は、ストレッチ、圧縮、せん断など、周囲からの機械的な力に常にさらされます。これらの力は、増殖、分化、移動など、細胞の挙動に影響を与える可能性があります。たとえば、研究では、機械的ストレスが幹細胞が骨細胞や筋肉細胞などの特定の細胞タイプに分化するように誘導する可能性があることが示されています。
器官発生におけるもう1つの重要な物理的力は、流体の流れです。流体の流れは、細胞の挙動に影響を与える可能性のあるせん断力を生成できます。たとえば、発達中の心臓では、血流は心臓弁の適切な形成に不可欠なせん断力を作り出します。
機械的ストレスと流体の流れに加えて、電界や磁場などの他の物理的な力も、器官形成に役割を果たすことが示されています。
物理的オルガン形成の新たな分野は、臓器がどのように発達するかについての新しい洞察を提供しています。臓器の発達における身体力の役割を理解することにより、先天性欠損症や他の臓器疾患を治療するための新しい戦略を開発できる可能性があります。
臓器の発達にどのように物理的な力が示されているかの特定の例をいくつか紹介します。
* 発達中の心臓では、血流は心臓弁の適切な形成に不可欠なせん断力を作り出します。 研究では、血流を破壊すると心臓弁の欠陥が生じることが示されています。
* 発達中の肺では、呼吸運動による機械的ストレスが空気嚢の形成に不可欠です。 研究では、呼吸運動を防ぐと肺の欠陥につながる可能性があることが示されています。
* 発達中の手足では、筋肉収縮からの機械的な力が骨と関節の適切な形成に不可欠です。 研究では、筋肉の収縮を防ぐことが四肢の欠陥につながる可能性があることが示されています。
これらは、物理的な力が臓器の発達に影響を与える多くの方法のほんの一例です。臓器の発達における身体力の役割を理解することにより、先天性欠損症や他の臓器疾患を治療するための新しい戦略を開発できる可能性があります。
