| 研究課題/領域番号 |
08457292
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
外科学一般
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
狩野 猛 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (30241384)
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| 研究分担者 |
内貴 猛 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (40241385)
和田 成生 北海道大学, 電子科学研究所, 講師 (70240546)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
1997年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1996年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
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| キーワード | 血管 / 動脈硬化 / 内膜肥厚 / 水透過速度 / リポ蛋白 / 壁剪断応力 / コンピュータ・シミュレーション / フローパターン / 狭窄 / 人工血管 / コレステロール / 血管内皮細胞 |
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| 研究概要 |
(1)内膜肥厚および動脈硬化の局在化機構を解明する目的で、コンピュータ・シミュレーションにより動脈のまっすぐな部分、分岐部、湾曲部、および狭窄部について、定常流の条件下で、コレステロールの担体であるリポ蛋白の壁面濃度を求め、これに及ぼすフローパターン、壁剪断速度、および管壁における水透過速度の影響について検討した。その結果、いずれの場合にも、これまでの研究により内膜肥厚および動脈硬化の好発部位として知られているところの流れのおそい、低壁剪断応力部位でリポ蛋白濃度が局所的に高くなり、管壁における水透過速度が大きいほどそれが顕著に現れることが判った。また、嚢状脳動脈瘤の好発部位とされているところの血管分岐部の分流部近傍および狭窄後拡張が起こる狭窄部直下流では、局所的に壁剪断速度が大きく、リポ蛋白の壁面濃度が低くなっている領域のあることが判った。
(2)上記の現象が血管内で起こることを実証するための試みの一つとして、多孔質フィルター上に培養したウシ大動脈内皮細胞の単層を平行平板型流路の壁の一部となるように装着して流れの実験を行い、内皮細胞単層表面上におけるリポ蛋白の濃度によって変化する細胞単層よりの水分の透過速度を測定することにより、リポ蛋白の壁面濃度におよぼす流速(壁剪断速度)の影響について検討した。その結果、リポ蛋白の壁面濃度は、壁近傍の流速に依存してほぼ可逆的に変化し、壁剪断速度が小さいほど高くなることが判った。このことにより、先の理論解析の結果示唆された血管内壁表面上におけるリポ蛋白の流速依存性濃縮・枯渇現象が実際に血管内皮表面上で起こることを実験的に確認することができた。
以上の結果に基づいて、動脈硬化症、嚢状脳動脈瘤、および吻合部内膜肥厚などの血管病の局在化が、血管内壁表面上におけるリポ蛋白の流速依存性濃縮・枯渇現象により起こるという仮説を提唱した。
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