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機械的刺激に対する血管内皮細胞の応答に関するバイオメカニクス

研究課題

研究課題/領域番号 07044112
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 正明  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111371)

研究分担者 HELLUMS J.Da  ライズ大学, 化学工学科, 教授
GIRARD Peggy  ジョージア工科大学, 生物学科, 講師
NEREM Robert  ジョージア工科大学, 機械工学科, 教授
片岡 則之  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20250681)
松本 健郎  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30209639)
HELLAMS J.Da  ライス大学, 化学工学科, 教授
DEWEY Jr. C.  マサチューセッツ工科大学, 機械工学科, 教授
大橋 俊朗  東北大学, 工学部, 助手 (30270812)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
1997年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1996年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
1995年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード血管内皮細胞 / アクチン線維 / せん断応力 / 物質透過性 / 動脈硬化 / GFP / 物質速過性 / 内皮細胞 / アクチンフィラメント / アテローム性動脈硬化
研究概要

最終年度である本年度は,これまでの研究成果を総括的に眺め,従来の研究方法で方法論的に問題となっていた点の幾つかを克服する試みを行った.
1.アクチン線維を生きた細胞内で観察する技術の開発
血管内皮細胞の力学的刺激感知機構に深く関与すると考えられている細胞内アクチン線維の観察方法として現在主流である蛍光抗体法には,固定した細胞でしか観察が行えないという重大な欠点がある.そこでGFP(Green Fluorescent Protein)という蛍光タンパク質をアクチン線維の架橋タンパク質であるα-アクチニンに結合させたものを遺伝子導入技術を用いて内皮細胞に産生させることを試み,従来困難であった生きたままの細胞におけるアクチン線維動態の観察を行うことに成功した.
2.血管内腔面の内皮細胞をそのまま利用した流れ負荷実験系の開発
従来,動物実験と培養内皮細胞を用いた実験の結果には多くの矛盾が生じている.そこでウサギより摘出した胸大動脈を平行平板型流路に設置することによって,両者の短所を補うという新しい実験系を確立し,内皮細胞の流れによるせん断応力に対する形態変化を計測した.その結果,1Paの流れによるせん断応力を生体内での血管軸方向と直角に負荷したところ,72時間後に新たな流れの方向へ配向した内皮細胞が多く観察され,本装置の妥当性が確認された.

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (65件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (65件)

  • [文献書誌] T.Aoki: "The pipette aspiration applied to the local stiffness measurement of soft tissues" Annals of Biomedical Engineering. 25. 581-587 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大橋 俊朗: "矩形断面ピペットを使った生体軟組織弾性率の測定に関する解析と実験" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 867-874 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 片岡 則之: "低密度分布及びコロニー状態での培養内皮細胞の流れに対する形態反応" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 838-845 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松本 健郎: "平滑筋収縮・弛緩によるラット胸大動脈の残留ひずみ変化-大動脈上の位置による応答の変化-" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 853-858 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 片岡 則之: "ラット大動脈壁における物質透過率と血管内皮細胞の形態の関連性" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 846-852 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 伊豫田 敬: "イヌ左心室壁の収縮期における残留ひずみ計測-心筋走行と局所ひずみの関連性-" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 859-866 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ohashi: "Intramural distribution of local elastic moduli in bobine thoracic aorta measured by pipette aspiratoin method" Cellular Engineering. 2・1. 12-18 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kataoka: "The effect of flow direction on the morphological responses of cultured bovine aortic endothelial cells" Medical and Biological Engineering and Computing. 36・1. 122-128 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋 淳子: "ヒト血漿の自己蛍光の特徴および酸化による蛍光の変化の特徴" 脈管学. 38・2. 109-116 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 片岡 則之: "せん断応力負荷の初期過程における培養内皮細胞の形態およびF-アクチンフィラメントの変化" 日本機会学会論文集. (印刷中).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kataoka: "The morphological responses of cultured bovine aortic endothelial cells to fluid-imposed shear stress under sparse and colony conditions" JSME International Journal. (印刷中).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤 正明(著者分担): "生体機械工学" 日本機械学会, 294 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤 正明(著者分担): "流体実験ハンドブック" 朝倉書店, 720 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Aoki T,Ohashi T,Matsumoto T,Sato M: "The Pipette Aspiration Applied to the Local Stiffness Measurement of Soft Tissues" Ann Biomed Engng. 25-3. 581-587 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohashi T,Abe H,Matsumoto T,Aoki T,Sato M: "Analytical and Experimental Studies on the Measurement of Soft Biological Tissue Elasticity using a Pipette with Rectangular Cross Section" Trans JSME Ser C. 63-607. 867-874 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka N,Ujita S,Kimura K,Sato M: "The Morphological Responses of Cultured Bovine Aortic Endothelial Cells to Fluid-Imposed Shear Stress under Sparse and Colony Conditions" Trans JSME Ser C. 63-607. 838-845 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto T,Nagano S,Sato M: "Change in Residual Strain in Rat Thoracic Aorta Due to Smooth Muscle Contraction/Relaxation : Positional Variation along the Aortic Tree" Trans JSME Ser C. 63-607. 853-858 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka N,Ogawa Y,Takeda K,Sato M: "The Relationship Between Permeability and Endothelial Cell Morphology in Rat Aortae" Trans JSME Ser C. 63-607. 846-852 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iyoda T,Matsumoto T,Kimura M,Arai S,Sato M,Abe H: "Intramural Residual Strain in Canine Left Ventricle Arrested in Systole : Relation between Local Strain Distribution and Histology" Trans JSME Ser C. 63-607. 859-866 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohashi T,Matsumoto T,Abe H,Aoki T,Sato M: "Intramural distribution of local elastic moduli in bovine thoracic aorta measured by pipette aspiration method" J Cell Engng. 2-1. 12-18 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka N,Ujita S,Sato M: "The Effect of Flow Direction on the Morphological Responses of Cultured Bovine Aortic Endothelial Cells" Med Biol Engng Comput. 36-1. 122-128 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi J,Sato M: "Autofluorescence analysis of normal and oxidized human plasma" J Jpn Coll Angiol. 38-2. 109-116 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka N,Sato M: "The Change of F-actin Distribution and Morphology of Cultured Bovine Aortic Endothelial Cells in the Early Stage of Fluid Shear Stress Exposure" Trans JSME Ser B. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kataoka N,Ujita S,Kimura K,Sato M: "The Morphological Responses of Cultured Bovine Aortic Endothelial Cells to Fluid-Imposed Shear Stress under Sparse and Colony Conditions" JSME Int J. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato M et al.: Biomechanical Engineering. JSME, 294 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato M et al.: Handbook for fluid experiments. Asakura Shoten, 720 (1997)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Aoki: "The pipette aspiration applied to the local stiffness measurement of soft tissues" Annals of Biomedical Engineering. 25. 581-587 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋 俊朗: "矩形断面ピペットを使った生体軟組織弾性率の測定に関する解析と実験" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 867-874 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡 則之: "低密度分布及びコロニー状態での培養内皮細胞の流れに対する形態反応" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 838-845 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 松本 健郎: "平滑筋収縮・弛緩によるラット胸大動脈の残留ひずみ変化-大動脈上の位置による応答の変化-" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 853-858 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡 則之: "ラット大動脈壁における物質透過率と血管内皮細胞の形態の関連性" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 846-852 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 伊豫田 敬: "イヌ左心室壁の収縮期における残留ひずみ計測-心筋走行と局所ひずみの関連性-" 日本機械学会論文集C編. 63・607. 859-866 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T. Ohashi: "Intramural distribution of local elastic moduli in bobine thoracic aorta measured by pipette aspiratoin method" Cellular Engineering. 2・1. 12-18 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N. Kataoka: "The effect of flow direction on the morphological responses of cultured bovine aortic endothelial cells" Medical and Biological Engineering and computing. 36・1. 122-128 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 淳子: "ヒト血漿の自己蛍光の特徴および酸化による蛍光の変化の特徴" 脈管学. 38・2. 109-116 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡 則之: "せん断応力負荷の初期過程における培養内皮細胞の形態およびF-アクチンフィラメントの変化" 日本機械学会論文集. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N. Kataoka: "The morphological responses of cultured bovine aortic Endothelial cells to fluid-imposed shear stress under sparse and colony conditions" JSME International Journal. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 正明(著者分担): "生体機械工学" 日本機械学会, 294 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 正明(著者分担): "流体実験ハンドブック" 朝倉書店, 720 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sato: "Viscoelastic properties of cultured porcine aortic endothelial cells exposed to shear stress" Journal of Biomechanics. 29・4. 461-467 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "Change in intramural strain distribution in rat aorta due to smooth muscle contraction/relaxation" Ameican Journal of Physiology. 271・11. H1711-H1716 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Aoki: "The pipette aspiration applied to the local stiffness measurement of soft tissues" Annals of Biomedical Engineering. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大橋俊朗: "矩形断面ピペットを使った生体軟組織弾性率の測定に関する解析と実験" 日本機械学会論文集. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡則之: "低密度分布及びコロニー状態での培養内皮細胞の流れに対する形態反応" 日本機械学会論文集. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 松本健郎: "平滑筋収縮・弛緩によるラット胸大動脈の残留ひずみ変化-大動脈上の位置による応答の変化-" 日本機械学会論文集. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡則之: "ラット大動脈壁における物質透過率と血管内皮細胞の形態の関連性" 日本機械学会論文集. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 伊豫田敬: "イヌ左心室壁の収縮期における残留ひずみ計測-心筋走行と局所ひずみの関連性-" 日本機械学会論文集. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohashi: "Intramural distribution of local elastic moduli in bobine thoracic aorta measured by pipette aspiratoin method" Journal of Cellular Engineering. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤正明(著者分担): "血栓症治療" メディカルレビュー社, 373 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Abe(著者分担): "Data Book on Mechanical Properties of Living Cells,Tissues,and Organs" Springer-Verlag, 436 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sato(著者分担): "Biomechanics-Functional Adaptation and Remodeling" Springer-Verlag, 314 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤正明(著者分担): "生体機械工学" 日本機械学会(印刷中),

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤正明,大島宣雄: "ラット腸間膜の細静脈における白血球の挙動に及ぼす血行動態の影響" 脈管学. 35(4). 217-224 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤正明,大島宣雄: "血小板血栓形成に対する血流の影響" 日本バイオレオロジー学会誌. 9(4). 182-187 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤正明: "血液レオロジーと血栓 第6回 In vivo血小板血栓モデル" 血栓と循環. 3(1). 84-87 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤正明: "血液レオロジーと血栓 第7回 In vivo血小板血栓モデル" 血栓と循環. 3(2). 208-211 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤正明: "血液レオロジーと血栓 第8回 In vitro血小板血栓モデル" 血栓と循環. 3(3). 312-314 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto T,Hayashi K,Ide K: "Residual Strain and Local Strain Distributions in the Rabbit Atherosclerotic Aorta" Journal of Biomechanics. 28(10). 1207-1217 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto T,Hayashi K: "Analysis of Stress and Strain Distributions in Hypertensive and Normotensive Rat Aorta Considering Residual Strain" ASME Journal of Biomechanical Engineering. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto T,Delafontaine P,Schnetzer KJ,Tong BC,Nerem RM: "Effect of Uniaxial, Cyclic Stretch on the Morphology of Monocytes/Macrophages in Culture" ASME Journal of Biomechanical Engineering. (印刷中).

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Sato M,Ohshima N,Nerem RM: "Viscoelastic properties of cultured porcine aortic endothelial cells exposed to shear stress" J of Biomechanics. 29(4). 461-467 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤正明(著者分担): "血小板と細胞接着 2章 血流と血栓形成" 金芳堂, (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Masaaki Sato,Noriyuki Kataoka,Norio Ohshima (著者分担): "Biomechanics-Functional Adaptation and Remodeling" Springer-Verlag, (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] N Ohshima,S Homma,K Yanagi,M Sato,T Ito,H Wayland (著者分担): "Tissue Perfusion and Organ Function: Ischemia/Reperfusion Injury" Elsevier Science, (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Takeo Matsumoto: "Biomechanics-Functional Adaptation and Remodeling" Springer-Verlag, (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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