| 研究課題/領域番号 |
15086203
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
佐藤 正明 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30111371)
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| 研究分担者 |
大橋 俊朗 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30270812)
出口 真次 岡山大学, 工学部, 助手 (30379713)
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| キーワード | アクチンフィラメント / 血管内皮細胞 / 張力負荷 / 静水圧負荷 / せん断応力負荷 / マイクロポスト / 焦点接着斑 |
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| 研究概要 |
力学的刺激を受けた場合の内皮細胞の応答機構を明らかにする観点から主として以下の2種類の研究を行った。
1.不均一シリコーン膜を用いた張力負荷による細胞骨格の形成
マイクロマシニング技術を用いてシリコン基板表面に微細な凹凸を形成した。凹凸のパターンとしては、なるべく細胞にかかる力学刺激が不均一になることを考慮して、マイクロポストの形成を利用した。これを鋳型としてシリコーン膜に凹凸を転写した。シリコーン膜上の内皮細胞に張力刺激を負荷した状態で内皮細胞の応答状態をアクチンフィラメントの分布から観察した。その結果、平滑な表面上に培養した細胞では、張力負荷の方向とは直交方向にアクチンフィラメントの発達がみられるのが一般的であり、その点を確認することができた。しかしながら、凹凸パターンをもった膜上で培養した細胞に張力負荷を与えた場合には、負荷方向にアクチンフィラメントが配向する特徴的な傾向が見られた。この現象については、現時点では確定的な結果とは言えないため、次年度以降も引き続きデータの蓄積を行う予定である。
2.流れ刺激、静水圧刺激同時負荷による焦点接着斑および細胞骨格の動的挙動観察
流れ刺激に加えて静水圧刺激を同時に負荷し、焦点接着斑および細胞骨格の動的挙動において流れ負荷刺激および静水圧負荷刺激をそれぞれ単独の場合に得られたとの比較・検討を行った。せん断応力は0.1Paから生理的な平均値である3Paまでを負荷し、圧力は50mmHgから150mmHgの範囲で負荷した。その結果、静水圧負荷単独では、細胞の複層化や不整形性などの現象がみられ、かつ細胞間接着に関与するカドヘリンの発現も減少していたが、2Pa以上のせん断応力の同時負荷によって、上述の異常な現象は無くなり、静水圧とせん断応力の組み合わせ負荷による効果が明らかとなった。
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