2015 Fiscal Year Annual Research Report
力学・熱複合刺激による腱由来細胞炎症反応におけるギャップ結合シグナル伝達の寄与
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25702022
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
前田 英次郎 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20581614)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオメカニクス / 細胞間情報伝達 / 腱細胞 / ギャップ結合 / 力学刺激 / 熱刺激 / 腱炎 / FLIP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は腱細胞に引張り刺激または温熱刺激が負荷された際の腱細胞間ギャップ結合コミュニケーション（以下GJIC）の変化について，より生理学的な時間スケールでの実験を行って詳細に調べると共に，特に温熱刺激による細胞機能の変化におけるGJICの役割を問う実験を行った．
引張り刺激についての実験では，腱組織に生理学的に作用するひずみ量である4%ひずみ，または過負荷に相当する8%ひずみを腱細胞に24時間に渡って作用させた．そして24時間の負荷時間中のGJIC変化を調べるため，負荷開始1，2，4，6，24時間でFLIP実験を行い細胞間拡散係数および細胞内拡散係数を求めた．その結果，生理学的な4%ひずみの作用下ではGJICの指標である細胞間拡散係数が負荷直後から24時間に渡って安定的に上昇した値を示したのに対し，8%ひずみの作用下では細胞間拡散係数は増減を繰返し，不安定な挙動を示した．細胞機能を検討した遺伝子発現解析の結果も，GJICの変化挙動と同様の傾向を示した．
温熱刺激実験では，腱細胞に37℃，41℃または43℃の温熱刺激を30分間負荷し，刺激24時間後にFLIP実験を行って細胞間拡散係数を調べると共に遺伝子発現解析を行った．その結果，何れの刺激温度においても細胞間拡散係数には顕著な変化は認められなかった一方で，43度刺激においてコラーゲン分解酵素MMP-1遺伝子や炎症性サイトカインIL-1b遺伝子の発現量に有意な増加が認められた．そこで，温熱刺激応答による腱細胞異化作用亢進におけるGJICの役割を調べるため，ギャップ結合阻害剤18αグリチルリチン酸を用いた温熱刺激実験を行った．その結果，GJICを阻害すると，MMP-1遺伝子とIL-1b遺伝子の発現量は更に増加する結果となった．
以上の結果から，非生理学的な力学・温熱刺激下ではGJICが低下する時に細胞異化作用が亢進することが示唆されたため，GJICを積極的に維持または増強することで非異化作用をもたらすのではないかと考えられる．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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