2022 Fiscal Year Annual Research Report
肺リモデリングメカニズムの解明に向けた気道末梢部位の力学環境と細胞力学応答解析
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19H04444
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
世良 俊博 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40373526)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 学 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (20292667)
工藤 奨 九州大学, 工学研究院, 教授 (70306926)
越山 顕一朗 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (80467513)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 呼吸器バイオメカニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SPring8の動態画像に対して非剛体レジストレーションを用いて健常時と肺サーファクタント欠乏時の動態解析を行い、肺疾患時の動態変化を調べた。細胞機能として細胞内肺サーファクタント輸送に注目し、共同研究者の工藤とともにリモデリング時の機能変化を調べた。サーファクタントを輸送する小胞に注目して実験を行っており、本年度は細胞質に取り込ませたマイクロビーズのブラウン運動を解析することにより伸展負荷によるリモデリングによる細胞質の流動性の変化を評価した。伸展負荷がない状態と比較すると、生理的状態（10％伸展）では流動性が増加し、過伸展状態（20％伸展）では減少した。この結果は過伸展により細胞骨格がリモデリングし、小胞輸送が阻害された結果サーファクタントの分泌が減少することを示唆している。また、肺-血管間の物質透過に対するリモデリングの影響を検討を行った。共培養の際に使用する基底膜としてコラーゲンビトリゲルを用い、その両面には肺胞上皮細胞と血管内皮細胞を培養することに成功した。伸展負荷によるデキストランの透過量を比較したところ、伸展負荷がない状態に比べて透過量が減少した。流体解析は、SPring8放射光CTで得られる肺胞の実変形および動態解析データを用いて共同研究者の田中とともに数値計算を実施した。構造解析では、SPring8放射光CTで得られた肺胞の形状データと動態解析データを用いて、呼吸による伸展負荷時の肺胞の力学場を共同研究者の越山とともに解析した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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