多光子型顕微鏡を用いた独自実験系による個別単球の内皮下浸潤動態の時系列3次元解析

• 研究課題/領域番号: 16650117
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 川崎医科大学
• 研究代表者: 辻岡 克彦 川崎医科大学, 医学部, 教授 (30163801)
• 研究分担者: 橋本 謙 川崎医科大学, 医学部, 助手 (80341080) ; 片岡 則之 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助教授 (20250681) ; 遠藤 恒介 川崎医科大学, 医学部, 助手 (00350463) ; 出口 真次 岡山大学, 工学部, 助手 (30379713)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 動脈硬化 / 単球 / 血管内皮細胞 / 酸化LDL / VE-cadherin / PECAM-1 / 循環生理学 / 内皮細胞 / 内皮下への浸潤 / 多光子励起型レーザー顕微鏡

研究概要

共焦点レーザー顕微鏡を用いた我々独自の実験システムにより,動脈硬化初期過程において,酸化LDLは血管内皮に接着した単球の浸潤開始に至るまでの内皮上でのダイナミクスを特異的に促進するが,一度浸潤を開始した後のダイナミクスには影響を及ぼさないことが明らかとなった.我々はこのような酸化LDLの特異的な作用が如何なる機序で起こっているのかを解明する為,酸化LDLが血管内皮細胞の細胞間隙分子の発現に及ぼす影響を検討した.単球の浸潤時に重要な働きを果たすと考えられているVE-cadherin及びPECAM-1についてウエスタンブロット法によりタンパク発現量を検討した結果,酸化LDLは前者の発現を有意に抑制,後者の発現を有意に促進することが明らかとなった.VE-cadherinは内皮細胞間隙のバリア維持の役目を持つことから,その発現抑制は単球浸潤を促進するものと考えられた.一方,PECAM-1は単球側の同分子とhomophilicに結合することにより単球を引き込むことが示唆されていることから,その発現増強はやはり単球の浸潤を促進するものと考えられた.以上より,酸化LDLによる単球の内皮上でのダイナミクスの特異的促進は,内皮細胞間隙分子の発現調節を介するものであることが示唆された.

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of aldosterone and mineralocorticoid receptors in rat mesangial cell proliferation and deformability (2005)
  • 著者名/発表者名: Akira Nishiyama
  • 雑誌名: Hypertension 45・4 ページ: 710-716
• [雑誌論文] Flow-induced hardening of endothelial nuclei as an intracellular stress-bearing organelle (2005)
  • 著者名/発表者名: S Deguchi
  • 雑誌名: Journal of Biomechanics 38 ページ: 1751-1759
• [雑誌論文] Oxidized LDL specifically promotes monocyte post-adhesion dynamics on endothelium, but not invasion itself at junctions, or subendothelial migration after invasion (2005)
  • 著者名/発表者名: Ken Hashimoto
  • 雑誌名: Jpn.J.Physiol., 55,Suppl.
  • NAID: 130007039450
• [雑誌論文] Direct observation and quantitative analysis of spatiotemporal dynamics of individual living monocytes during transendothelial migration (2004)
  • 著者名/発表者名: Ken Hashimoto
  • 雑誌名: Atherosclerosis 177・1 ページ: 19-27
  • NAID: 130007038479
• [雑誌論文] Direct observation and quantitative analysis of spatiotemporal dynamics of individual living monocyte during transendothelial migration (2004)
  • 著者名/発表者名: Ken Hashimoto
  • 雑誌名: Jpn.J.Physiol 54・Suppl.
  • NAID: 130007038479
• [雑誌論文] Direct single-cell imaging of monocyte transendothelial migration with living samples (2004)
  • 著者名/発表者名: Ken Hashimoto
  • 雑誌名: 医用電子と生体工学 42・Suppl.1 ページ: 230-230
• [雑誌論文] Tensile properties of single stress fibers isolated from cultured vascular smooth muscle cells
  • 著者名/発表者名: S Deguchi
  • 雑誌名: Journal of Biomechanics (In press)
• [雑誌論文] Involvement of aldosterone and mineralocorticoid receptors in rat mesaneial cell proliferation and deformability
  • 著者名/発表者名: Akira Nishiyama
  • 雑誌名: Hypertension (In press)
• [図書] 第1章 腎臓病の分子生物学 3.ナノ/マイクロテクノロジーからみた内皮細胞と単球のinteraction、「先端医療シリーズ31 腎臓病 -診断と治療の最前線」 (2005)
  • 著者名/発表者名: 片岡則之, 橋本謙, 梶谷文彦(分担執筆)
  • 出版者: 先端医療技術研究所