| 研究課題/領域番号 |
20K09154
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分55030:心臓血管外科学関連
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| 研究機関 | 自治医科大学 |
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研究代表者 |
川人 宏次 自治医科大学, 医学部, 教授 (90281740)
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| 研究分担者 |
坂元 尚哉 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (20361115)
木村 直行 自治医科大学, 医学部, 教授 (20382898)
中村 匡徳 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20448046)
相澤 啓 自治医科大学, 医学部, 教授 (50398517)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 大動脈二尖弁 / 壁剪断応力 / 共培養モデル / 壁せん断応力 / 血管内皮細胞 / 血管平滑筋細胞 / MMP / 衝突噴流 / 内皮細動－平滑筋細胞共培養モデル / 先天性大動脈二尖弁 / 大動脈瘤 / 数値流体力学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大動脈二尖弁において上行大動脈が高率に瘤化する背景には、血管平滑筋細胞減少と弾性線維変性があるが、これらの変化には血管内皮細胞への高剪断応力の関与が示唆されている。しかしながら、直接ストレスを受ける血管内皮細胞と病変の首座である血管平滑筋細胞との関連性は十分に解明されていない。本研究では、疾患環境を模倣した高剪断応力下での共培養実験(血管内皮細胞/血管平滑筋細胞)を用いて、血管内皮細胞/平滑筋細胞の形態・機能変化を引き起こす遺伝子を解析し、瘤化への関連を検討する。
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| 研究成果の概要 |
本実験は大動脈血管内皮細胞（EC）と大動脈平滑筋細胞（SMC）を使用した。SMC含有圧縮コラーゲン作成後、SMC単培養とEC‐SMC共培養モデルを準備し、低（2 Pa）と高（20 Pa）wall shear stress（WSS）を24時間負荷した。western blottingでは、①低WSSで共培養SMC vs. 単培養SMC ②共培養SMCで低 vs. 高WSSで、αSMA・MMP1・TIMP1の発現変動を認め、共培養低WSSで最も発現増強していた。本結果は、WSS下で血管内皮細胞のsignal transductionを介し、血管平滑筋細胞の機能・形態変化が誘発される可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大動脈弁二尖弁は頻度の高い先天性心疾患で約半数で上行大動脈が拡大するが、その機序は十分に解明されていない。今回、大動脈血管内皮細胞と大動脈血管平滑筋細胞の単培養モデルも作成し、これらを対照群とした実験を行うことで、血行力学ストレスに曝露される環境下で血管内皮細胞によるsignal transductionを介し、血管平滑筋細胞における機能的・形態的変化が間接的に誘発される可能性が示された。大動脈二尖弁症例は、解離や破裂などの重篤な大動脈疾患の発生頻度が高いことが報告されているが、本研究成果は、治療成績向上につながる創薬および新規バイオマーカー開発につながる可能性を有する。
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