動脈硬化の予防及び治療を目的とした単球の内皮下侵入メカニズムの解明―内皮細胞本体を通る単球の侵入経路の生細胞における3次元連続解析―

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15700341
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 橋本 謙 川崎医科大学, 医学部, 助手 (80341080)
• Keywords: 動脈硬化 / 単球 / 血管内皮細胞 / 内皮下への侵入 / 3次元連続観察 / 酸化LDL

Research Abstract

我々は単球の内皮下への侵入動態の単一細胞レベルでの生細胞を用いた3次元連続観察を実現する為,共焦点レーザー顕微鏡を用い,下記2点の改良により新しい実験系を構築した.(1)非常に薄いコラーゲンゲル層(厚さ30-50μm)をガラスボトムディッシュ上に作製することにより,倒立顕微鏡下での高倍率直接観察を可能とした.(2)HUVEC(ヒト臍帯静脈血管内皮細胞)及び単球を生きたまま適切に蛍光ラベルすることにより両細胞の活性を最大限に維持することに成功した.内皮に接着した単球は内皮上をcrawlingしてjunctionに到達後,内皮下へ侵入した.単球は非常にダイナミックに変形し,浸潤後もコラーゲンゲル中を活発に動いた.個々の単球の侵入経過について定量的解析を行った.接着した単球の約70%は侵入を開始したが,30%は侵入を開始しなかった.一度侵入を開始した単球の約80%は侵入を完了したが,20%は侵入を躊躇し,内皮表面に戻った.このような躊躇現象は,単球が自らの仮足によって局所の内皮の機械的特性(硬さ等)をチェックしていると推測される.接着から侵入開始までの時間は8.6±5.4 min(mean±SD, n=61 monocytes),侵入開始から完了までの時間は6.3±3.2 min (mean±SD, n=53 monocytes)であった.現在,動脈硬化形成の主要因子と考えられる酸化LDLを培地中ではなくコラーゲンゲル中に混ぜ込むことにより,内膜での酸化LDLの蓄積というin vivoの病態を再現する新しいモデルを作製し,酸化LDLが単球の動態に与える影響について個々の単球レベルでの解析を行っている.

Research Products

• [Publications] Kataoka N: "Endothelial cell responses to mechano/chemical stimuli measured with nano/micro technology."Jpn.J.Physiol.. 53,Suppl.. S132 (2003)
• [Publications] 橋本 謙: "可逆的不死化ヒト血管内皮細胞の力学機能評価"生体医工学. 41,Suppl.1. 402 (2003)
• [Publications] 片岡則之: "マウスES幹細胞の分化に及ぼすメカニカルストレスの影響"生体医工学. 41,Suppl.1. 45 (2003)