2001 Fiscal Year Annual Research Report
複合型走査プローブ顕微鏡による培養血管内皮細胞の形態・機能発現の動的計測
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12558114
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
矢田 豊隆 川崎医科大学, 医学部, 講師 (00210279)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 則之 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (20250681)
小笠原 康夫 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (10152365)
辻岡 克彦 川崎医科大学, 医学部, 教授 (30163801)
八木 明 オリンパス光学工業株式会社, 光学機器開発部, 係長(研究職)
岩城 完三 林原生物化学研究所, 藤崎研究所, 副主事(研究職)
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| Keywords | 走査型プローブ顕微鏡 / リアルタイム共焦点レーザースキャン顕微鏡 / 細胞機能 / 細胞力学特性 / 細胞骨格 |
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| Research Abstract |
本年度は、昨年度構築した基本計測システムの構築を行いて動脈硬化発生初期過程で重要だと思われる、単球接着時の内皮細胞骨格成分の変化と力学特性の変化の関連性、ならびに細胞内情報伝達に関連する一酸化窒素(NO)のリアルタイム計測を試みた。
1)細胞骨格成分の1つであるF-actin filament、あるいはF-actin filamentの架橋部に存在するα-actininとGreen Fluorocein Protein(GFP)の融合ベクターを内皮細胞に導入することによって、これら融合タンパクを発現させた。その結果、生きた内皮細胞のF-actin filamentの構造を明確に観察することに成功した。我々は細胞内にGFPを恒常的に発現する単球の細胞株を得ている。現在さらに、内皮細胞骨格成分あるいは単球側に異なった波長の蛍光タンパクを発現させることを試みている。
2)NOの蛍光指示薬であるDAF-2を用いて、内皮細胞内NOのリアルタイム観察を行い、単球接着・浸潤時のこれら機能分子の実時間計測を行った。その結果、単球が接着した直下の内皮細胞内NOが局所的に減少していることを見いだした。単球と内皮細胞の相互作用において、NOが何らかの関与をしていることが示唆された。
3)単球一内皮間相互作用においても重要な働きをしている細胞内情報伝達分子であるCa^<2+>について、退色の影響が無く定量的で、かつ数十m秒オーダーでの実時間蛍光観察が可能な実験方法の基礎検討を行った。Fura-red(励起488nm、蛍光670)およびFluo-4(励起488nm、蛍光516nm)の混合溶液で内皮細胞を処理してリアルタイム共焦点レーザー顕微鏡で細胞を観察し、さらにFura-redとFluo-4の蛍光強度比を算出したところ、退色の影響が無く、かつ定量的に細胞内Ca^<2+>濃度の解析が可能であった。
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[Publications] Noriyuki Kataoka: "Monocyte adhesion inducedes changes in the mechanical properties of endothelial cells measured with an atomic force microscope"Switzerland-Japan Workshop-New Direction in Cellular and Tissue Biomechanics-. 89 (2001)
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[Publications] 片岡則之: "原子間力顕微鏡を用いた単球付加時の血管内皮細胞の局所力学特性の計測"医用電子と生体工学. 39・Suppl. 497 (2001)
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[Publications] 徳田周子: "動脈硬化発生過程における内皮機能変化と単球の接着・浸潤"日本バイオレオロジー学会誌. 15. 6-12 (2001)
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[Publications] 片岡則之: "Electric Cell-substrate Impedance Sensingを用いた細胞間隙変化の実時間解析"第24回日本バイオレオロジー学会年会抄録集. 45 (2001)
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[Publications] Fumihiko Kajiya: "Elsevier Science B. V. (USA)"Tissue Engineering for Therapeutic Use 5. 12 (2001)
