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引張応力および静水圧下における培養細胞の力学刺激受容の時空間的解析

研究課題

研究課題/領域番号 15F15104
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関東京大学

研究代表者

牛田 多加志  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50323522)

研究分担者 RYAN KATIE  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードメカニカルストレス / 表皮細胞 / 動的ひずみ負荷 / リアルタイムイメージング / 静水圧負荷
研究実績の概要

上皮組織は生活する上で様々な引っ張り刺激を受けている.このような引っ張り刺激にデスモゾームや接着ジャンクションが応答し,上皮細胞の機能のコントロールや上皮組織の形成のコントロールに影響を及ぼしている可能性が指摘されている.本研究では,上皮細胞に引っ張り刺激を負荷することにより,デスモゾームや接着ジャンクションの構造や活性に及ぼす影響を検出することを目的とした.表皮細胞として,ヒトの樹立細胞であるHaCat細胞を用いた.HaCat細胞の引っ張り刺激を負荷する装置としてFlexCellシステムを用いた.
周波数1Hz,12%引っ張りを2時間,および4時間負荷したところ,ケラチノサイトは引っ張り方向と直角にそのオリエンテーションを変化させ,また形態自体も細長くなった.周波数1Hz,12%引っ張りを2時間,および4時間負荷し,細胞・細胞接着タンパクであるBeta-catenin and E-cadherin,そしてplakoglobinの存在を,細胞の境界領域と細胞質領域に分けて定量化したところ,引っ張り応力負荷による変化は観察されなかった.引っ張り負荷の周波数,ひずみ量を変化させながら,細胞・細胞接着タンパクであるBeta-catenin and E-cadherin,そしてplakoglobinの産生量の変化を定量化した.その結果,引っ張り応力負荷による産生量の有意な変化は観察されなかった.引っ張り刺激を負荷するシステムとしてFLEXCER SYSTEMを用いたが,引っ張りを受ける培養表面を観察すると,細胞の形態変化が観察される部分とそうでない部分があることが判明した.そして,形態変化が生ずる領域の細胞のみを処理して,細胞・細胞接着タンパクであるBeta-catenin and E-cadherin,そしてplakoglobinの産生量の変化を定量化すると, E-cadherin において産生量の変化を見いだした.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Cellular traction forces increase during consecutive mechanical stretching following traction force attenuation2017

    • 著者名/発表者名
      Akira TSUKAMOTO, Katie R. RYAN, Yusuke MITSUOKA, Katsuko S. FURUKAWA, and Takashi USHIDA
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 印刷中

    • NAID

      130005830376

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 伸展刺激がケラチノサイトの細胞-細胞間結合に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      R. Ryan Katie, Koyama Akihisa, A. Hotchin Neil, Furukawa Katsuko, Ushida Takashi
    • 学会等名
      日本機械学会第29回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      ウインクあいち(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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