レーザ走査共焦点顕微鏡による血管壁へのLDL蓄積・単球侵入像の時系列解析

1995 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 06558129
• 研究種目: 試験研究(B)
• 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: 松本 健志 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 講師 (30249560) ; 後藤 真己 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 助教授 (50148699) ; 矢田 豊隆 川崎医科大学, 医学部, 助手 (00210279) ; 小笠原 康夫 川崎医科大学, 医学部, 講師 (10152365) ; 梶谷 文彦 川崎医科大学, 医学部, 教授 (70029114) ; MOCHIZUKI Seiichi Kawasaki College of Allied Health Professions, Medical Electronics, Assistant Pr (60259596)
• 研究期間 (年度): 1994 – 1995
• キーワード: 動脈硬化の局在化 / 局所血流 / 変性LDL / 単球 / マクロファージ / 正常LDL / macrophage

研究概要

内皮は、最近、生理活性物質の合成、放出による血管トーヌスの調節作用や、血流によるずり応力を検出するメカノリセプタの存在などにより、多くの研究者の興味を引きつけている。血管内皮・平滑筋や結合織からなる血管壁は血流調節をになうとともに、脂肪の蓄積により動脈硬化の発症する場である。その過程は中膜にある変性LDLをマクロファージが貧食し、泡沫細胞となる。本研究ではオプティカルセクショニングにより組織細胞の三次元構造を非破壊的に観察できるレーザ走査共焦点顕微鏡を用い、血管壁への正常および変性LDLの移行、単球の内皮との接着、中膜への侵潤を三次元的に観察し、動脈硬化好発部位、非好発部位で正常および変性LDLと単球動態がどのように異なるかを解析することを目的とした。
(1)三次元的画像の定量解析システムの開発:bisBenzimideによる内皮細胞と単球の細胞核、蛍光色素DiOまたはDiIで標識した正常または変性LDLの3次元画像より正常または変性LDLの血管壁内動態を窓関数を仮定して定量的に解析した。
(2)動物実験:ラットを麻酔し、標識した正常または変性LDLを尾静脈より静注し、それらを壁内へ侵入させた。大動脈-腎動脈分岐部を上、下両端よりカニュレーションし、75mmHgで圧灌流固定して後、bisBenzimideで核を染色した。単球の内皮細胞への接着、壁内への侵入及び正常または変性LDLの壁内への移行を動脈硬化好発部位・非好発部位について3次元的に調べた。
その結果、正常または変性LDLの壁内蓄積は、どの部位でも内皮が中膜より大きかったが、部位別に比較すると、好発部位で大きかった。正常LDLは変性LDLに比して、ほとんど中膜に入らなかった。レーザ走査共焦点顕微鏡像の三次元的解析により、単球の内皮への付着・侵入、中膜への移動が時系列的に観察できた。

研究成果

• [文献書誌] Chikako Tokuda: "Three dimensional anulysis of functional effects of blood flow pattern on vascular,wall by using confocal laser scanning microscope" Physics in Medicine & Biology. 39a. 187 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katsuhiko Tsujioka: "BME approach to atherosclerosis" Proceeding of the lst Medical Engineering Week of the World. 503-506 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tokunori Yamamoto: "Blood velocity profile in the human renal artery by Doppler ultrasound and their relationship to atherosclerosis" Atherosclerosis,Thrombosis,and Vascular Biology. 16. 172-177 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 徳田周子: "共焦点レーザ走査顕微鏡を用いた変性低比重リポ蛋白の血管壁内3次元分布と局所血流条件" Japanese Circulation Journal. 59. 419 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tokunori Yamamoto: "Blood velocity profiles in the human renal artery by 20MHz80 channel Doppler ultrasound and their relationship to atherosclerosis" Heart and Vessels (Suppl). 11. 54 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 徳田周子: "血管壁内変性LDLの3次元分布と局所血流条件" 脈管学. 35. 794 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 徳田周子: "新しい光学顕微鏡<第二巻>共焦点レーザ顕微鏡の医学・生物学への応用" 学際企画, 4 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Katsuhiko Tsujioka et al.: "BME approach to atherosclerosis." Proceeding of The 1st Medical Engineering Week of The World. 503-506 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tokunori Yamamoto et al: "Blood velocity profile in the human renal artery by Doppler ultrasound and their relationship to atherosclerosis." Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 16. 172-177 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Chikako Tokuda et al: "Three dimensional analysis o functional effects of blood flow pattern on vascular wall by using confocal laser scanning microscope." Physics in Medicine & Biology. 39a. 187
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tokunori Yamamoto et al.: "Blood velocity profiles in the human renal artery by 20MHz 80 channel Doppler ultrasound and their relationship to atherosclerosis." Heart and Vessels. (Suppl.1). 54
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より