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2007 Fiscal Year Annual Research Report

流れ剪断応力下における内皮細胞膜分子の動態解析

Research Project

Project/Area Number 19300155
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山本 希美子  The University of Tokyo, 大学院・医学系研究科, 講師 (00323618)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安藤 譲二  東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20159528)
Keywords細胞・組織 / 生理学 / バイオメカニクス / 機械刺激 / ナノイメージング
Research Abstract

血管系は組織に酸素や栄養素を供給する他,生体にとって多くの重要な働きを担い,ホルモン,サイトカイン,神経問伝達物質などの"化学的刺激"だけでなく,血流や血圧に基づいて発生する流れ剪断応力や伸展張力といった"物理的刺激"によっても制御を受けることが明らかになってきた。本研究では内皮細胞の血流センシングの分子機構の解明を目指す事を目的として,申請者らが血流センサー分子としての機能を同定したATP作動性カチオンチャネルP2X4受容体に焦点を当て,以下の分子レベルのリアルタイムイメージングを行なった。
I.血流センサー分子としてのイオンチャネルP2X4の構造機能解析とATP放出のイメージング
(1)P2X4を介した剪断応力のカルシウム,シグナリングに関する実験:P2X4の剪断応力センサー分子としての機能について,内皮細胞に剪断応力を作用させたときの細胞内カルシウム反応を解析した。siRNA法でP2X4の発現を阻害すると,剪断応力依存的なカルシウム反応が消失した。
(2)剪断応力によるATP放出の分子機構に関する実験:内皮細胞に剪断応力を作用させたときのATP放出部位を解析するため遺伝子工学的に作製したストレプトアビジン,ルシフェラーゼ融合蛋白質を用いた新しいイメージング法を開発した。剪断応力依存的に放出される内因性ATPを捉えることに成功した。
(3)P2X4の遺伝子欠損マウスに関する実験:血管内皮細胞に発現するP2X4を特異的にノックアウトしたコンディショナルマウスを作製する事に成功した。
II.流れ剪断応力に対する細胞膜脂質,膜タンパク分子の挙動解析 剪断応力を最初に感知する機構とそれに関与する分子を明らかにするため培養血管内皮細胞に流れ負荷装置で定量的な剪断応力を作用させ,細胞膜の流動性およびカベオラ,ラフトといった脂質ミクロドメインの変化を二光子レーザー顕微鏡を用いて画像化することに成功した。剪断応力により膜の流動性が上昇し,脂質ミクロドメインが流れの上流に移動する様子を観察できた。

  • Research Products

    (34 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (23 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cyclic strain induces mouse embryonic stem cell differentiation into vascular smooth musclecells by activating PDGF receptor β2008

    • Author(s)
      N.Shimizu, K.Yamamoto, et. al.
    • Journal Title

      J.Appl.Physiol 104

      Pages: 766-772

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fibronectin/integrin system is involved in P2×4 receptor upregulation in the spinal cord andneuropathic pain after nerve injury2008

    • Author(s)
      M.Tsuda, et. al.
    • Journal Title

      Glia 56

      Pages: 579-585

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential gene responses in endothelial cells exposed to a combination of shear stress andcyclic stretch2008

    • Author(s)
      M.Toda, K.Yamamoto, et. al.
    • Journal Title

      J.Biotechnol 133

      Pages: 239-244

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] P2×4欠損マウスとシェアストレスのセンシング2008

    • Author(s)
      山本 希美子, 他
    • Journal Title

      血栓と循環(総説) 16

      Pages: 4-8

  • [Journal Article] 血管トーヌスとリモデリング2008

    • Author(s)
      安藤 譲二、山本 希美子
    • Journal Title

      Annual Review 循環器2008(総説) 2008

      Pages: 76-82

  • [Journal Article] 機械的因子2008

    • Author(s)
      安藤 譲二、山本 希美子
    • Journal Title

      医学のあゆみ(総説) 221

      Pages: 1052-1053

  • [Journal Article] Involvement of cell-surface ATP synthase in flow-induced ATP release by vascular endothelial cells2007

    • Author(s)
      K.Yamamoto, et. al.
    • Journal Title

      Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol 293

      Pages: H1646-H1653

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adequate Dedign of Customized cDNA Microarray for Convenient Multiple Gene Expression Analysis2007

    • Author(s)
      S.Sugiyama, K.Yamamoto, et. al.
    • Journal Title

      J.Biosci.Bioeng 103

      Pages: 74-81

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 血流による血管トーヌス調節因子P2×42007

    • Author(s)
      安藤 譲二、山本 希美子
    • Journal Title

      医学のあゆみ(総説) 223

      Pages: 1131-1135

  • [Journal Article] 力学刺激によるES細胞の分化誘導と組織構築技術への応用2007

    • Author(s)
      安藤 譲二、山本 希美子
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 25

      Pages: 215-216

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Fluis shear stress induces arterial differentiation of endothelial progenitor cells2008

    • Author(s)
      S.Obi, K.YamamQto, et. al.
    • Organizer
      The13th Meeting on Thrombosis & Rheology
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2008-03-15
  • [Presentation] Visualization of lipid microdomains in vascular endothelial cells with two-photon microscopy2008

    • Author(s)
      山本 希美子, 他
    • Organizer
      第66回日本微小循環学会年次総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-02-22
  • [Presentation] Fluid shear stress increases transcription of ephrinB2 gene via Spl activation in endothelial prOgenitor cells2008

    • Author(s)
      小尾 正太郎、山本 希美子, 他
    • Organizer
      第66回日本微小循環学会年次総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-02-21
  • [Presentation] Cyclic strain induces selective differentiation of mouse embryonic stem cells into vascular smooth muscle cells2008

    • Author(s)
      清水 信隆、山本 希美子, 他
    • Organizer
      第66回目本微小循環学会年次総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-02-21
  • [Presentation] Cell surface ATP synthase-mediated shear-stress mechanotransduction in vascular endothelial cells2008

    • Author(s)
      K.Yamamoto, et. al.
    • Organizer
      The Joint Biophysics Society 52nd Annual Meeting and 16th IUPAB International Biophysics Congress
    • Place of Presentation
      Long Beach
    • Year and Date
      2008-02-06
  • [Presentation] 二光子レーザー顕微鏡による血管内皮細胞膜の脂質ラフトの画像化2007

    • Author(s)
      山本 希美子, 他
    • Organizer
      第15回日本血管生物医学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2007-11-30
  • [Presentation] 流れずり応力は内皮前駆細胞において動脈特異的なephrinB2の発現を増加させる2007

    • Author(s)
      小尾 正太郎、山本 希美子, 他
    • Organizer
      第15回日本血管生物医学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2007-11-29
  • [Presentation] 伸展張力はPDGF受容体の活性化を介して胚性幹細胞を血管平滑筋細胞に分化誘導する2007

    • Author(s)
      清水 信隆、山本 希美子, 他
    • Organizer
      第15回日本血管生物医学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2007-11-29
  • [Presentation] Caveola ATP synthase mediates ATP reIease in vascular endothelial cells exposed to shearstress2007

    • Author(s)
      K.Yamamoto, et. al.
    • Organizer
      MHS2007
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2007-11-13
  • [Presentation] LOX-1 upregulation shifts endocytosis of cholera toxin from caveolae-mediated to noncaveolae-mediated pathway in endothelial cells2007

    • Author(s)
      M.Isshiki, et. al.
    • Organizer
      American Heart Association, Scientific Sessions2007
    • Place of Presentation
      Orlando
    • Year and Date
      2007-11-06
  • [Presentation] 血管内皮細胞における勇断応力のメカノトランスダクション2007

    • Author(s)
      山本希美子, 安藤譲二
    • Organizer
      第55回レオロジー討論会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2007-11-01
  • [Presentation] P2×4受容体欠損マウスは食塩負荷によりインスリン抵抗性の病態を呈する2007

    • Author(s)
      藤田 恵、山本 希美子, 他
    • Organizer
      第30回日本高血圧学会総会
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2007-10-26
  • [Presentation] 血管のバイオメカニクス2007

    • Author(s)
      山本 希美子
    • Organizer
      ニューマテリアル研究会
    • Place of Presentation
      大津
    • Year and Date
      2007-10-18
  • [Presentation] 血管内皮細胞における勇断応力のメカノトランスダクション2007

    • Author(s)
      山本 希美子
    • Organizer
      「細胞の力学機構応答」討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-10-13
  • [Presentation] メカニカルストレスによるES細胞の分化誘導2007

    • Author(s)
      山本 希美子, 他
    • Organizer
      第5回生活支援工学系学会連合大会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2007-10-03
  • [Presentation] 血管内皮P2×4を介した循環機能調節2007

    • Author(s)
      山本 希美子, 他
    • Organizer
      生理学研究所研究会生体システム間境界領域におけるATP・アデノシン情報伝達の役割
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2007-09-06
  • [Presentation] 血管内皮細胞における流れずり応力依存性ATP放出の分子機構2007

    • Author(s)
      山本 希美子, 他
    • Organizer
      第30回バイオレオロジー学会年会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-06-15
  • [Presentation] ATP受容体を介した血管内皮のメカノトランスダクション2007

    • Author(s)
      安藤 譲二、山本 希美子
    • Organizer
      第46回日本生体医工学学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-04-27
  • [Presentation] ATP受容体を介した血管内皮のメカノトランスダクション2007

    • Author(s)
      安藤 譲二、山本 希美子
    • Organizer
      第46回日本生体医工学学会大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2007-04-26
  • [Presentation] 内皮細胞における流れ誘発性ATP放出の分子機構2007

    • Author(s)
      山本 希美子, 他
    • Organizer
      第46回日本生体医工学学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-04-26
  • [Presentation] 胚性幹細胞の血管細胞への分化は機械的刺激により選択的に誘導される2007

    • Author(s)
      清水 信隆、山本 希美子, 他
    • Organizer
      第46回日本生体医工学学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-04-26
  • [Presentation] 流れずり応力による転写因子Sp1を介した内皮前駆細胞の分化誘導2007

    • Author(s)
      小尾 正太郎、山本 希美子, 他
    • Organizer
      第46回日本生体医工学学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-04-26
  • [Presentation] 内皮前駆細胞を利用した三次乖微小血管様ネットワークの構築2007

    • Author(s)
      尾崎 亮之、山本 希美子, 他
    • Organizer
      第46回日本生体医工学学会大会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-04-26
  • [Remarks]

    • URL

      http://bme-sysphysiol.m.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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