2003 Fiscal Year Annual Research Report
血管内皮細胞内の力学的場がアクチン細胞骨格形成のダイナミクスに与える影響
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15560075
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山田 宏 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 助教授 (00220400)
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| Keywords | 血管内皮細胞 / ストレスファイバー / 繰返し変形 / 配向 / 3次元 |
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| Research Abstract |
血管内皮細胞を核と細胞質からなる非圧縮超弾性体と仮定した有限要素モデルを作成した.ストレスファイバーの配向範囲を力学的要因によって制限する仮説として,ストレスファイバーの受けるひずみが一定振幅の繰返し変形を受けると,あるひずみ限度を超えない方向に配向するという仮説を用いた.有限要素解析の結果を用いてストレスファイバーの3次元的配向を予測した結果,細胞底面の異なる2点間だけでなく,細胞表面と核,細胞底面と核,細胞表面の異なる2点間を結ぶストレスファイバーが細胞質内に構築されることが予測された.
ストレスファイバーの形成に関する時間的変化については,研究調査によって,アクチン単量体の重合・脱重合によるストレスファイバーの形成だけでなく,アクチンフィラメントの網目構造がストレスファイバーに変化することも考えられることがわかった.
顕微鏡下で細胞の基質であるシリコンゴム膜に一定振幅の繰返し伸展を与えられる試験装置を作成した.また,細長く切断したシリコンゴム膜上の細胞を真上以外の方向から観察できるように,シリコンゴム膜を短冊状に切断する方法を考え,3軸マイクロマニピュレータに取り付けた細い軸を軸周りに回転可能とし,短冊状試料を側面から観察できるようにした.その上で,ブタ大動脈から単離した細胞に一定振幅の繰返し伸展を与えた後,ローダミン・ファロイジンで蛍光染色し,上の装置を用いて観察した.その際,シリコンゴム膜への細胞の接着力が弱く,この点を早期に解決する必要がある.
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