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細胞表面および細胞内部への応力負荷に対する内皮細胞内情報伝達メカニズムの解析

Research Project

Project/Area Number 14658297
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionKawasaki College of Allied Health Professions

Principal Investigator

望月 精一 (2004)  川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助教授 (60259596)

片岡 則之 (2002-2003)  川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (20250681)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 立花 博之  川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (00241216)
橋本 謙  川崎医科大学, 医学部, 助手 (80341080)
松本 健志  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (30249560)
小笠原 康夫  川崎医科大学, 医学部, 助教授 (10152365)
梶谷 文彦  岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70029114)
望月 精一  川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助教授 (60259596)
Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2002: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords内皮細胞 / 一酸化窒素(NO) / ずり応力 / 血管内皮細胞 / 力学刺激 / レーザーマニピュレーション / 細胞応答機構 / 細胞内情報伝達 / レーザマニピュレーション
Research Abstract

循環器系の疾患(高血圧症、高脂血症、糖尿病など)において酸化ストレス増加に伴う血管内皮機能障害が問題となっている。特に、内皮細胞の重要な機能の一つとして、一酸化窒素(NO)ラジカルの産生能がある。今年度は、in vivoでの内皮細胞の機能の定量的評価方法として、カテーテル型NOセンサの開発を行った。センサの基本特性は既に評価済みであり、安全な使用を可能とするため、先端にソフトチップをとりつけ、さらに感知部の強度保持のための合金製ワイヤを取り付けた。実験動物(イヌ)の冠状静脈洞内における血中NO濃度計測を行った結果、繰り返し、安定した計測ができることを確認した。
一方、こうした血管内皮機能障害がある場合、内皮機能の改善とともに外因性NO(NOドナー)の供与が行われる。しかし、それによってある程度残されていた血管内皮由来NO産生が影響される可能性が示唆されており、今回、詳細な検討を行った。NOドナーとしてS-nitroso-N-acetylpenicillamine (SNAP)、対象血管として摘出したイヌの大腿動脈を用いたところ、力学的刺激としての流れ(ずり応力)依存性の内皮細胞由来NO産生能が、著しく抑制され、その機序として内皮細胞内NO合成酵素(NOS)の補酵素であるテトラヒドロビオプテリンの有効量の低下が示唆された。それにより、NOS由来のスーパーオキサイドの産生が増加することも認め、内皮細胞の障害時にNOドナーを使用することによって、それをさらに悪化させる可能性が示唆され、使用に際しての十分な注意が必要であると考えられた。(Am J Physiol 2005)

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (6 results) Publications (5 results)

  • [Journal Article] Exogenous NO suppresses flow-induced endothelium-derived NO production because of depletion of tetrahydrobiopterin2005

    • Author(s)
      Mochizuki S et al.
    • Journal Title

      Am.J.Physiol.Heart Circ.Physiol. 288

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] イメージベースト血管モデルを用いた腎動脈分岐部の血流動態の解析2004

    • Author(s)
      劉 浩 他
    • Journal Title

      日本機械学会論文集A編 70・697

      Pages: 1247-1253

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 血管病変好発部位である腎動脈分岐部を模擬した流路モデルにおける流体力学的構造2004

    • Author(s)
      藤井 亀 他
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B編 70・696

      Pages: 2051-2056

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Kinetic study on the elastic change of vascular endothelial cells on collagen matrices by atomic force microscopy2004

    • Author(s)
      Sato H et al.
    • Journal Title

      Colloids Surf B Biointerfaces 34・2

      Pages: 141-146

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Direct observation and quantitative analysis of spatiotemporal dynamics of individual living monocytes during transendothelial migration2004

    • Author(s)
      Hashimoto K et al.
    • Journal Title

      Atherosclerosis 177・1

      Pages: 19-27

    • NAID

      130007038479

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evaluation of micromotion of vascular endothelial cells in electrical cell-substrate impedance sensing (ECIS) method using a mathematical model

    • Author(s)
      Goda N
    • Journal Title

      Journal of Mechanics in Medicine and Biology (印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] M.Sakaguchi, N.Kataoka, et al.: "S100C/A11 is a key mediator of Ca2+-induced growth inhibition of human epidermal keratinocytes"Journal of Cell Biology. 163(4). 825-835 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Sato, N.Kataoka, et al.: "Kinetic study on the elastic change of vascular endothelial cells on collagen matrices by atomic force microscopy"Colloids and Surfaces B Biointerfaces. 34(2). 141-146 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] N.Kataoka: "Ca2+ responses and its propagation in cultured endothelial cells to cytosolic mechanical stimulation by laser tweezers"Proceedings of 4th World Congress on Biomechanics. 636 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 片岡則之: "単球との相互作用による培養内皮細胞-基質間接着性変化の解析-電気インピーダンス計測(ECIS)と焦点接着斑構成タンパク分布変化との関連性-"日本バイオレオロジー学会年会抄録集. 45 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] N.Kataoka: "Measurements of endothelial cell-to-cell and cell-to-substrate gaps and micro-mechanical properties of endothelial cells during monocytes adhesion"Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 99(24). 15638-15643 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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