2018 Fiscal Year Annual Research Report
Physical mechanisms under cellular responses induced by shock wave irradiation
| Project/Area Number |
15K05706
|
|---|
| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
|---|
Principal Investigator |
塚本 哲 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (90511460)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮内 良広 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (70467124)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 衝撃波 / 細胞内Ca2+濃度上昇 / 細胞骨格 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
衝撃波照射が細胞において生理応答を惹起する物理メカニズムの解明するため，培養細胞に衝撃波を照射し，その細胞における生理応答を細胞内Ca2+濃度上昇を指標として評価した．初年度では，衝撃波を照射した細胞が惹起する生理応答を顕微鏡観察できる実験系を高度化させ，2年目では，膨張波に関する検討を行い，3年目では衝撃波のピーク圧力や時間幅を可変にできる技術を開発した．それらの結果，培養細胞に衝撃波を照射し，その細胞における生理応答を細胞内Ca2+濃度上昇を指標として安定して評価できるようになり，それに関わる衝撃波の物理パラメータも可変にできるようになった．衝撃波を照射して惹起される細胞内Ca2+濃度上昇に関わる細胞内カスケードを明らかにするために阻害剤を使用したところ，その生理応答にはPLC/IP3が関与する細胞内からのCa2+放出と，細胞外からのCa2+流入が関与することがわかった．さらに，Ca2+流入に細胞膜の破損が関与するか検討したところ，少なくとも蛍光色素であるCalceinやPIなどを透過させるほどの大きさでの破損は関与してないことがわかった．また，細胞骨格の中でもアクチンは細胞内Ca2+濃度上昇に関与するが，微小管は関与しないことがわかった．これらより，衝撃波は細胞内にあるアクチン細胞骨格になんらか作用し，PLCや膜タンパク質を介して細胞内Ca2+濃度上昇を惹起する可能性が示唆された．これらの成果について，投稿論文にて発表した．
|
