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血管内皮細胞の血流感知・反応機構に関する分子生物学的・生体工学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 01440085
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 医学一般
研究機関東京大学 (1990)
北海道大学 (1989)

研究代表者

神谷 暸 (神谷 瞭)  東京大学, 医学部・医学科, 教授 (50014072)

研究分担者 安藤 譲二  北海道大学, 応用電気研究所, 講師 (20159528)
柴田 政廣  東京大学, 医学部・医学科, 助手 (60158954)
山越 憲一  北海道大学, 応用電気研究所, 助教授 (40014310)
所沢 剛  秋田大学, 医学部, 教授 (50039913)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 10,400千円)
1990年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1989年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
キーワード血管内皮細胞 / ずり応力 / カルシウムイオン / 培養細胞 / 血行力学的応力 / 内皮由来血管準拡張物質 / 内皮由来血管拡張物質 / 螢光測光
研究概要

血流に起因する血行力学的応力が血管内皮細胞の機能を修飾し血管の構造を規定したりあるいは粥状動脈硬化症の発生要因として重要な役割を果たす可能性が推測されている。こうした仮説の証明にアプロ-チする目的で本研究では血管内皮細胞が如何に血流の変化を認識しどの様な細胞応答を起こすのかその内皮の血流感知・応答機構に関し検討を加えた。流体力学的に検討した流れ負荷装置により培養内皮細胞に流れを負荷しその際の細胞内情報伝達系のsecond messengerである細胞内Ca^<++>の動態及び内皮の再生能、DNA合成、コラ-ゲン代謝、内皮由来血管拡張物質(EDRF)の放出などに及ぼす流れの効果をin vitroで検索した。その結果(1)内皮の流れ感知機構:静的状態にあ培養内皮に流れが加わると細胞内Ca^<++>は急速に上昇しpeakを示す、その後下降しcontrolよりも高いplateauを維持するといったCa^<++>反応を呈する。この反応にはATPの存在が必要でありとくに内皮はATP 500nMの濃度においてずり応力 0ー42 dyn/cm^2の範囲の連続的・段階的な流れ変化に対応したCa^<++>上昇反応を示すことが観察された。これらのことから内皮はATPの在存かで流れの変化を細胞内情報伝達系の second messengerであるカルシウムイオンを介して感知している可能性が示唆された。(2)流れに対する内皮の細胞応答:培養内皮細胞に24ー48時間 1ー3 dyn/cmAA2BBの流れを負荷したところ内皮剥離後の内皮細胞の遊走・増殖が刺激された。遊走はとくに流れの下流方向に著明に起こることが示された。この際内皮のDNA合成が亢進しcell cycleの分裂期の細胞の割合が増加することが明らかになった。また流れ刺激は内皮からの平滑筋遊走刺激因子の産生を促し細胞外マトリックスの1つであるコラ-ゲン産生を増加させた。内皮は血小板凝集抑制作用と平滑筋弛緩作用を有するEDRFを産生するがこの機能が流れにより促進されることやこのEDRF放出が流れによるCa^<++>上昇反応と関係することが判明した。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Akira Kamiya: "The Efficiency of the VascularーTissue System for Oxygen Transport in the Skeletal Muscles" Microvasc.Res.39. 169-185 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Joji Ando: "ShearーSensing Mechanism in Cultured Vascular Endothelial Cells" Microcirc.Annual. 141-142 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Joji Ando: "Fluid Shear Stress Enhanced DNA Synthesis in Cultured Endothelial Cells During Repair of Mechanical Denudation" Biorheology. 27. 675-684 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安藤 譲二: "血行力学因子に対する内皮細胞の反応と細胞内 Ca^<++>動態" 脈管学. 30. 1157-1161 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安藤 譲二: "流れずり応力に対する血管内皮細胞のカルシウム反応" 呼吸と循環. 38. 1107-1113 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masuda Hirotake: "Increase In Edothelial Cell Density Before Artery Enlargergement In FlowーLoaded Canine Carotid Artery" Arteriosclerosis. 9. 812-823 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Joji Ando: "The Regulation of Coronary Blood Flow" eds.M.Inoue SpringerーVerlag Tokyo,

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安藤 譲二: "BME 第5巻第2号 掲載予定(血流のシェアストレスと内皮細胞の反応)" 日本ME学会,

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Masuda, K. Kawamura, K. T. Shozawa, M. Sagesima, and J. Kamiya: "Increase in endothelial cell density before artery enlargement in flow-loaded canine carotid artery" Arteriosclerosis. Vol. 9. 812-823 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kohya, F. Tomita, K. Itoh, Y. Suzuki, N. Kawabata. J. Ando and H. Yasuda: "Silent myocardial ischemia during holter monitoring in ischemic heart disease" Jpn. Circ. J.Vol. 53. 1399-1406 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Kamiya. J. Ando. M. Shibata, H. Wakayama: "The efficiency of the vascular-tissue system for oxygen transport in the skeletal muscle" Microvasc. Res.Vol. 39. 169-185 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ando. Y. Katayama, S. Araya, A. Otsuka, A. Kamiya: "Shear-sensing mechanism in cultured vascular endothelial cells" "Microcirculation annual" Tsuchiya et al. eds., Nihon-lgakukan. Tokyo. 141-142 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ando, T. Komatsuda, C. Ishikawa and A. Kamiya: "Fluid shear stress enhances DNA synthesis in cultured endothelial cells during repair of mechanical denudation" Biorheology. Vol. 27. 675-684 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ando, A. Kawarada, M. Shibata, K. Yamakoshi and A. Kamiya: "Pressure-volume relationships of finger arteries in healthy subjects and patients with coronary arterosclerosis measured non-invasively by photoelectric plethysmography" Jpn Circ J.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ando, S. Araya and A. Kamiya: "Calcium transients induced by fluid shear stress in cultured vascular endothelial cells" Am. J. Physiol.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Ando, S. M. Albelda and E. M. Levine: "Culture of human adult endothelial cells in liquid-liquid interfaces : A new wrinkle in the study of cell matrix interactions" In Vitro Cell Dev & Biol.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shibata and A. Kamiya: "Measurement of local capillary permeability in skeletal muscle by microscopic clearance method" Jpn. J. Physiol.

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akira Kamiya: "The Efficiency of the VascularーTissue System for Oxygen Transport in the Skeletal Muscles" Microvasc.Res.39. 169-185 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Joji Ando: "ShearーSensing Mechanism in Cultured Vascular Endothelial Cells" Microcirc.Annual. 141-142 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Joji Ando: "Fluid Shear Stress Enhanced DNA Synthesis in Cultured Endothelial Cells During Repair of Mechanical Denudation" Biorheology. 27. 675-684 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 安藤 譲二: "血行力学因子に対する内皮細胞の反応と細胞内Ca^<++>動態" 脈管学. 30. 1157-1161 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 安藤 譲二: "流れずり応力に対する血管内皮細胞のカルシウム反応" 呼吸と循環. 38. 1107-1113 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 安藤 譲二: "血管内皮細胞の流れ感知機構" 脈管学.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Joji Ando: "The Regulation of Coronary Blood Flow" eds.M.Inoue SpringerーVerlag Tokyo,

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 安藤譲二 他: "血行力学因子に対する内皮細胞の反応と細胞内Ca^<++>動態" 脈管学会.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 安藤譲二 他: "流れずり応力に対する血管内皮細胞のカルシウム反応" 呼吸と循環.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ando et al.: "Calcium Transients Induced by Fluid Shear Stress in Cultured Vascular Endothelial Cells" Am.J.Physiol.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] J.Ando et al.: "Fluid Shear Stress Enhances DNA Synthesis in Cultured Endothelial Cella During Repair of Mechanical Denudation" Biorheology.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田政廣 他: "蛍光生体顕微鏡による巨大分子の毛細血管透過性計測" 日本バイオレオロジ-学会誌.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 柴田政廣 他: "蛍光生体顕微鏡による実質臓器の微小血管透過圧測定法" 脈管学.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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