生体内環境では，外部から細胞外マトリックスを介して3次元的に刺激を受けることによって，その恒常性維持/疾患発症のバランスがコントロールされている．しかしながら細胞外マトリックスの種類，3次元配置・密度・パターン，力学的な特性などのマルチモーダルな要素が，如何にダイナミックに細胞に情報を伝達し，臓器形成と疾患発症が制御されているのか，謎に包まれている．そこで本研究では，骨髄と接している骨内腔面に着目し，幼若期から成体期を経て，骨粗鬆症を発症するまでの様々なリモデリング段階にある個体の生体組織を脱細胞化し，その詳細を調べる．これらの情報に基づいて設計したトポロジカル界面の細胞分化に及ぼす効果を調べる予定である．骨をモデルとした生体内外での一連の研究を通じて，3次元ナノ・マイクロ凹凸界面構造の多細胞システムにおける細胞外マトリクスの動的な作動原理の理解を目指す．

In vivo environments, the balance between homeostasis and disease onset is controlled by receiving three-dimensional stimuli from the outside via the extracellular matrix. However, it remains a mystery how multimodal elements such as the type of extracellular matrix, its three-dimensional arrangement, density, pattern, and mechanical properties dynamically transmit information to cells and control organ formation and disease onset. In this study, we focus on the bone lumen surface that contacts the bone marrow, and decellularize biological tissues from individuals at various remodeling stages from juvenile to adulthood until the onset of osteoporosis, and investigate their details. Based on this information, we plan to investigate the effect of topological interfaces designed on cell differentiation. Through a series of in vivo and in vivo studies using bone as a model, we aim to understand the dynamic operating principle of the extracellular matrix in a multicellular system with a three-dimensional nano- and micro-convex interface structure.