血管内皮細胞の血流情報感知・応答機構に関する生体工学的研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454692
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 安藤 譲二 東京大学, 医学部(医), 客員助教授 (20159528)
• 研究分担者: 神谷 暸 東京大学, 医学部(医), 教授 (50014072)
• キーワード: 血流 / 流れずり応力 / 内皮細胞 / 一酸化窒素 / 接着分子 / 細胞内カルシウム / VCAM-1 / 共焦点レーザ顕微鏡

研究概要

当該年度に於いては血管内皮細胞の血流情報の感知機構に関しては細胞内Ca^<++>の動態の面から、一方応答機構については接着分子の発現と一酸化窒素の産生から検討を加えた。共焦点レーザー顕微鏡を用いた細胞内Ca^<++>反応の解析では細胞外にATPの存在する条件で流れ刺激を細胞に作用させると、流れずり応力に依存したCa^<++>濃度の上昇反応が出現した。個々の細胞で観るとpeak & plateau、peakのみ、oscillation、無反応と反応にheterogen eityが認められた。持続するplateau相の上昇は細胞外Ca^<++>の混入であり、何らかのCa^<++>を通すイオン・チャンネルの関与が示唆された。以上の結果から血流情報の感知機構の1つにCa^<++>を介する経路が働いている可能性が考えられた。応答機構に関しては流れ刺激は内皮細胞の血管拡張物質である一酸化窒素の産生をup regulateし、一方接着分子VCAM-1の発現をdow regulateすることが判明した。とくに接着分子に関しては蛋白レベルのみならずmRNAレベルの変化を生じており、流れ刺激の作用は遺伝子レベルに及んでいることが示された。このことから血流刺激が内皮細胞の機能別に異なった調節を行っていると思われた。

研究成果

• [文献書誌] H.Tsuboi: "Flow stimulates ICAM-1 expression time-and shear stress-dependently in human endothelial cells." Biochem.Biophys.Res.Commun.206. 988-996 (1995)
• [文献書誌] Y.Takada: "Fluid shear stress increases the expression of thrombomodulin by cultured human endothelial cells." Biochem.Biophys.Res.Commun.205. 1345-1352 (1994)
• [文献書誌] W.Yang: "Exogenous nitric oxide inhibits proliferation of cultured vascular endothelial cells." Biochem.Biophys.Res.Commun.203. 1160-1167 (1994)
• [文献書誌] J.Ando: "Shear stress inhibits the adhesion of cultured mouse endothelial cells to lymphocytes by down-regulating VCAM-1 expression." Am.J.Physiol.267. C679-C687 (1994)
• [文献書誌] J.Ando: "Intracellular calcium response to directly applied mechanical shearing forcein cultured vascular endothelial cells." Biorheology. 31. 57-68 (1994)
• [文献書誌] R.Korenaga: "Laminar flow stimulates ATP-and shear stress-dependent nitric oxide production in cultured bovine endothelial cells." Biochem.Biophys.Res.Commun.198. 213-219 (1994)
• [文献書誌] J.Ando: "Down-regulation of vascular adhesion molecule-1 by fluid shear stress in cultured mouse endothelial cells." Atherosclerosis III New York Academy of Sciences F.Numano and R.W.Wissler,eds.,10 (1995)
• [文献書誌] A.Kamiya: "Endothelial cell responses to fluid shear stress.In“Endothelium-derivved factors and vascular functions"," Elsevier Science Amsterdam T.Masaki ed.,10 (1994)