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流体力学的アプローチによる瞬目時摩擦刺激に対する角膜上皮細胞の応答

研究課題

研究課題/領域番号 16K20295
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 眼科学
研究機関旭川医科大学

研究代表者

宇都宮 嗣了  旭川医科大学, 大学病院, 医員 (50646065)

研究協力者 長岡 泰司  
花田 一臣  
石居 信人  
石羽澤 明弘  
松本 千恵美  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード角膜上皮細胞 / シェアストレス / TGFB / ドライアイ / 瞬目関連疾患 / 角膜上皮障害 / 角膜 / 瞬目 / 機械的刺激 / ANGPTL / 角膜上皮
研究成果の概要

現在のドライアイの治療は対症療法であり、病態解明に基づいた治療の確立には至っていない。ドライアイなど眼表面疾患において瞬目による摩擦力の重要性が着目され、瞬目による摩擦は流体力学的に剪断応力(シェアストレス)として捉えることが可能である。平行平板型流れ負荷装置を用いた水流シェアストレスによって培養細胞に定量的に長時間にわたって機械的刺激を負荷する実験手法を培養ヒト角膜上皮細胞に応用し、瞬目の摩擦による角膜上皮への慢性的な機械的刺激を再現した。機械的刺激負荷後の培養ヒト角膜上皮細胞においてTGF-βのシグナル伝達が活性化されることを報告した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在のドライアイ治療は対症療法であり、病態解明に基づいた治療の確立には至っていない。ドライアイ等の眼表面疾患において瞬目による摩擦力の重要性が着目され、瞬目による摩擦力は流体力学的に捉えることが可能である。水流によって培養細胞に定量的に長時間にわたって機械的刺激を負荷する実験手法を培養ヒト角膜上皮細胞に応用し、瞬目の摩擦による角膜上皮への慢性的な機械的刺激を再現、培養ヒト角膜上皮細胞において機械的刺激負荷によってTGF-βのシグナル伝達が活性化されることがわかった。機械的刺激負荷後のシグナル伝達を解析することで、ドライアイ等眼表面疾患の病態解明、新薬開発に寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2016

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、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Transforming Growth Factor-β Signaling Cascade Induced by Mechanical Stimulation of Fluid Shear Stress in Cultured Corneal Epithelial Cells.2016

    • 著者名/発表者名
      宇都宮嗣了,石羽澤明弘,長岡泰司,花田一臣,横田陽匡,石居信人,吉田晃敏
    • 雑誌名

      Investigative Ophthalmology & Visual Science

      巻: 57(14) 号: 14 ページ: 6382-6388

    • DOI

      10.1167/iovs.16-20638

    • 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
  • [学会発表] 流体力学的アプローチを用いた瞬目時摩擦刺激による角膜上皮細胞のANGPTL4発現上昇2018

    • 著者名/発表者名
      宇都宮 嗣了, 石羽澤 明弘, 横山一弘, 松本千恵美, 花田 一臣, 石居信人, 吉田 晃敏
    • 学会等名
      第42回日本角膜学会総会/第34回日本角膜移植学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流体力学的アプローチを用いた瞬目摩擦刺激による角膜上皮細胞のANGPTL4発現上昇2018

    • 著者名/発表者名
      宇都宮 嗣了
    • 学会等名
      日本角膜学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of mechanical stimulation of fluid shear stress in cultured corneal epithelial cells2016

    • 著者名/発表者名
      宇都宮嗣了,石羽澤明弘,長岡泰司,花田一臣,吉田晃敏
    • 学会等名
      The Association for Research in Vision and Ophthalmology (ARVO)
    • 発表場所
      シアトル
    • 年月日
      2016-05-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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