脊椎動物の発生中期に形成される「体節」は、椎骨などの繰り返し構造の基盤となる組織であり、周期的な分節化によって生じます（図2）。この周期性は、遺伝子発現の振動に基づく「分節時計」と呼ばれる生物時計によって制御されています。私たちはこれまでに、分節時計の分子メカニズムの解明に取り組んできました。分節時計は、環境変化などによって一時的に撹乱されても速やかに元の状態へ回復する、高いレジリエンスを備えたシステムです。現在は、この回復機構の解明を目指しています。さらに、遺伝子変異などによってレジリエンスが低下すると形態異常の発生率が増加すると考えられることから、本研究は先天異常の予防法の開発にもつながることが期待されます。

粘液は粘膜上皮において生体と体外を区別し病原体の侵入を防ぐバリアとして生体防御の最前線で重要な役割を担っています。粘膜上皮細胞に共通してみられる細胞表面から突出したひだ構造マイクロリッジは、哺乳類の角膜上皮や魚類など広く共通して見られる構造ですが形成メカニズムや機能についてよく分かっていません。ゼブラフィッシュをモデルとし遺伝学的手法やライブイメージングを用いてマイクロリッジ形成原理解明に取り組んでいます。細胞がつくる構造そのものが、組織、個体レベルでどのような役割を果たすのか、粘液分布の可視化や細菌叢解析を行い、生体バリアが形成される仕組み解明に取り組んでいます(図3)。

社会の高齢化が進む中で、生活の質（QOL）を高めることが重要になっています。骨粗しょう症は、年齢とともに起こりやすい病気の一つで、骨が脆くなることで骨折しやすくなります。日本では1000万人以上の人がこの病気に悩んでいます。骨は一見変わらない組織に見えますが、体の中でカルシウムなどのバランスを保つために、古い骨を壊して新しい骨をつくる働きを繰り返しています。私たちは、骨を壊す働きをもつ「破骨細胞」の分化を制御する分子メカニズムを解明し、骨疾患の治療に繋げることを目指しています(図4)。