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細胞の“構造と力の記憶”メカニズムを探る

研究課題

研究課題/領域番号 16K12865
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関茨城大学

研究代表者

長山 和亮  茨城大学, 工学部, 教授 (10359763)

連携研究者 松本 健郎  名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (30209639)
菅原 路子  千葉大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30323041)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード細胞骨格 / 細胞核 / メカノバイオロジー / 細胞計測・操作 / 細胞バイオメカニクス / 細胞運動
研究成果の概要

本研究では細胞の構造と力の記憶メカニズムを探るとともに,その生理的意義を明らかにすることを目的とし,特に細胞老化との関わりに着目しながら2年間の研究を進めてきた.血管平滑筋細胞を対象として,低継代数の細胞と,継代を重ねた細胞を準備し,アクチン細胞骨格の分布様態,細胞張力,細胞の運動特性を調査した.継代数が増えると細胞面積が増加するが,細胞張力が減少し,運動能にも低下が見られた.一方,アクチン細胞骨格を脱重合した後,再び最重合させて,細胞張力の再現力を評価したところ,継代数が進むにつれて再現性が高まる傾向が見られた.細胞の張力や構造の記憶能力が細胞老化に深く関わる可能性が示された.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A novel patterned magnetic micropillar array substrate for analysis of cellular mechanical responses2017

    • 著者名/発表者名
      Nagayama Kazuaki、Inoue Takuya、Hamada Yasuhiro、Matsumoto Takeo
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 65 ページ: 194-202

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2017.10.017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of cyclic compression on the mechanical properties and calcification process of immature chick bone tissue in culture2017

    • 著者名/発表者名
      Maeda Eijiro、Nakagaki Masashi、Ichikawa Katsuhisa、Nagayama Kazuaki、Matsumoto Takeo
    • 雑誌名

      Bone Reports

      巻: 6 ページ: 120-128

    • DOI

      10.1016/j.bonr.2017.04.002

    • NAID

      120006331843

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] マイクロピラー基板を用いた核の力学的拘束が細胞の紫外線耐性に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      佐川 千秋,長山 和亮
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83 号: 846 ページ: 16-00425-16-00425

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00425

    • NAID

      130005402114

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 繰返引張ひずみによる核の形態変化と細胞紫外線耐性向上の可能性2016

    • 著者名/発表者名
      長山和亮,福栄 智大
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 54 ページ: 184-191

    • NAID

      130005180437

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamics of actin filaments of MC3T3-E1 cells during adhesion process to substrate2016

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, S. Sugita, K. Nagayama, T. Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 11-15-00637 ページ: 1-9

    • NAID

      130005158997

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 核の変形が細胞の生理機能に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      長山和亮
    • 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
      名古屋
    • 年月日
      2017-01-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of the nuclear cytoskeletal interactions in vascular smooth muscle cells cultured on a micro-grooved collagen substrate,the 5th Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics.2017

    • 著者名/発表者名
      Nagayama Kazuaki, Uchida Keiichi, Takeuchi Saki
    • 学会等名
      the 5th Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The biomechanical effects of the deformation and trapping of the nucleus on cellular UV resistance.2017

    • 著者名/発表者名
      Nagayama Kazuaki, Sagawa Chiaki
    • 学会等名
      XXVI Congress of the International Society of Biomechanics (ISB2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞核の力学場が細胞紫外線耐性に与える影響,2017

    • 著者名/発表者名
      長山和亮,佐川千秋
    • 学会等名
      第56回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞配列・運動におけるアクチン細胞骨格と核の機械的結合の重要性,2017

    • 著者名/発表者名
      長山和亮
    • 学会等名
      日本機械学会第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コラーゲン微細溝基質を用いた血管平滑筋細胞の配列化培養と核に加わる力の実験的考察,2017

    • 著者名/発表者名
      長山和亮,内田敬一, 竹内 早希
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] The biomechanical effects of the deformation and trapping of the nucleus on cellular functions2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagayama, C. Sagawa
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME2016)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of vascular smooth muscle cell differentiation using a novel micro-grooved collagen substrate2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagayama, K. Uchida
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 微細加工基質を利用した力学的側面からの細胞機能計測・制御技術の開発2016

    • 著者名/発表者名
      長山和亮
    • 学会等名
      2016年度精密工学会秋季大会
    • 発表場所
      水戸
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 微細加工基板を用いた細胞核の機械的変形・拘束が細胞機能に与える影響の検討2016

    • 著者名/発表者名
      長山和亮,佐川千秋
    • 学会等名
      第55回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 茨城大学理工学研究科(工学野)研究者情報 長山和亮

    • URL

      http://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/27/0002641/profile.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 茨城大学 工学部 知能システム工学科 研究者情報-長山和亮

    • URL

      https://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/27/0002641/profile.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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