Developmental processes in different mammals are thought to share fundamental cellular mechanisms. We report a dramatic increase in cell size during postnatal pancreas development in rodents, accounting for much of the increase in organ size after birth. Hypertrophy of pancreatic acinar cells involves both higher ploidy and increased biosynthesis per genome copy; is maximal adjacent to islets, suggesting endocrine to exocrine communication; and is partly driven by weaning-related processes. In contrast to the situation in rodents, pancreas cell size in humans remains stable postnatally, indicating organ growth by pure hyperplasia. Pancreatic acinar cell volume varies 9-fold among 24 mammalian species analyzed, and shows a striking inverse correlation with organismal lifespan. We hypothesize that cellular hypertrophy is a strategy for rapid postnatal tissue growth, entailing life-long detrimental effects.
木曜日のジャーナルクラブで紹介した論文。マウスやラットの出生後の膵臓の成長は、細胞分裂ではなく主にpolyploidizationによるacinar cell（腺房細胞）の肥大成長に依っている。一方、ヒトの膵臓ではこのような細胞肥大はあまり見られず、膵臓の成長は基本的に細胞分裂による細胞数の増加に依っている。この出生後の器官成長のための二つの異なる戦略（細胞分裂による細胞数の増加か、核の多倍体化による細胞の肥大か）の生物学的な意味はなんなのだろう？ということで、いろんな哺乳類について膵臓の細胞サイズと体の大きさや寿命などとの相関関係を調べてみたところ、奇妙なことに、膵臓の細胞サイズに最も直接的な相互関係が見られたのは寿命だった。つまり、膵臓の細胞が大きく肥大する種ほど寿命が短いということが分かった。CCHの話をするときにいつも考えるのは、おそらくcytokinesisやchromosomal segregationを伴うM期をスキップできるendoreplicationは、細胞にとってmitosisよりも断然楽なのではないかということ。だから手っ取り早く組織修復を行うことができるという意味で、CCHが適している場面が多いのだろうと。同様の理由で、寿命が短い小さなネズミなどは出生後になるべく早く器官成長を終えて性成熟を達成するために、分裂よりも手っ取り早い肥大という戦略をとっているのかもしれない。もちろん、肥大成長によるploidyの高い細胞が、結果として寿命を短くするなんらかの原因となっている可能性も考えられるけど。
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