血管内皮細胞のイオンチャネルを介した血流センシング機構

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18200030
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 安藤 譲二 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20159528)
• 研究分担者: 山本 希美子 東京大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (00323618)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: カルシウムイオン / 剪断応力 / ATP受容体 / 細胞膜 / 遺伝子欠損マウス

研究概要

血流による血管の働きの調節は血管内皮細胞が血流に起因する力学的刺激である剪断応力を感知して応答する事に基づいている。我々は内皮細胞の剪断応力感知機構に細胞膜に分布するATP作動性イオンチャネルP2X4を介する細胞外カルシウムの流入反応が重要な役割を果たすことを明らかにしてきた。本研究により剪断応力の強さ依存性に放出されるATPがP2X4を活性化すること、剪断応力によるATP放出に細胞膜カベオラにあるATP合成酵素が関与することが判明し、血流の情報が細胞内部に伝達される血流センシングの分子機構の解明が進んだ。

研究成果

• [雑誌論文] Fluid shear stress induces arterial differentiation of endothelial progenitor cells (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Obi, K. Yamamoto, N. Shimizu, S. Kumagaya, T. Masumura, T. Sokabe, T. Asahara, and J. Ando
  • 雑誌名: J. Appl. Physiol 106 ページ: 203-211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclic strain induces mouse embryonic stem cell differentiation into vascular smooth muscle cells by activating PDGF receptor b (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Shimizu, K. Yamamoto, S. Obi, S. Kumagaya, T. Masumura, Y. Shimano, K. Naruse, J.K. Yamashita, T. Igarashi, and J. Ando
  • 雑誌名: J. Appl. Physiol 104 ページ: 766-772
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential gene responses in endothelial cells exposed to a combination of shear stress and cyclic stretch (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Toda, K. Yamamoto, N Shimizu, S. Obi, S. Kumagaya, T. Igarashi, A. Kamiya, and J. Ando
  • 雑誌名: J. Biothechnol 133 ページ: 239-244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of cell surface ATP synthase in flow-induced ATP release by vascular endothelial cells (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Yamamoto, N. Shimizu, S. Obi, S. Kumagaya, Y. Taketani, A. Kamiya, and J. Ando
  • 雑誌名: Am. J. Physiol Heart Circ. Physiol 293 ページ: H1646-H1653
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impaired flow-dependent control of vascular tone and remodeling in P2X4-deficient mice (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Yamamoto, T. Sokabe, T. Matsumoto, K. Yoshimura, M. Shibata, N. Ohura, T. Fukuda, K. Sekine, S. Kato, M. Isshiki, T. Fujita, M. Kobayashi, K. Kawamura, H. Masuda, A. Kamiya, and J. Ando
  • 雑誌名: Nat. Med 12 ページ: 133-137
  • 査読あり
• [学会発表] 血流による血管トーヌスの調節 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安藤譲二
  • 学会等名: 第38回日本心脈管作動物質学会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2009-02-06
• [学会発表] Shear-stress-sensing and response mechanisms in vascular endothelial cells (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Ando
  • 学会等名: The 3rd International Symposium for Interface Oral Health Science
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2009-01-15
• [学会発表] Shear-stress-mediated endothelial signaling and vascular homeostasis (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ando
  • 学会等名: The 13th International Conference on Biomedical Engineering
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] Cyclic strain induces mouse embryonic stem cell differentiation into vascular smooth muscle cells (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ando
  • 学会等名: 2008 BMES Annual Fall Meeting
  • 発表場所: St. Louis, USA
  • 年月日: 2008-10-02
• [学会発表] Induction of vascular cell differentiation by fluid-mechanical forces in embryonic stem cells (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ando
  • 学会等名: ISACB 11th Biennial Meeting
  • 発表場所: Bordeaux, France
  • 年月日: 2008-09-19
• [学会発表] Blood-flow sensing by endothelial cells and its role in the regulation of circulatory system (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ando (教育講演)
  • 学会等名: 第33回日本微小循環学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-02-22
• [学会発表] Cell surface ATP synthasemediated shear stress mechanotransduction in vascular endothelial cells (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Yamamoto
  • 学会等名: 16th IUPAB International Biophysics Congress
  • 発表場所: Long Beach, U.S.A
  • 年月日: 2008-02-06
• [学会発表] 内皮細胞における血流刺激のメカノトランスダクション、シンポジウム「メカノバイオロジーの分子生物学」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安藤譲二
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] 血流による血管構築・機能の制御と病態発生 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安藤譲二
  • 学会等名: 第12回日本冠動脈外科学会学術総会 教育講演
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-07-15
• [学会発表] ATP受容体を介した血管内皮のメカノトランスダクション、専門別研究会「細胞バイオメカニクスの新展開 : 分子生物学的手法によるアプローチ」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安藤譲二
  • 学会等名: 第46回日本生体医工学学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-04-26
• [学会発表] 血管のシアストレスセンサー、シンポジウム「感覚センサー : 物理的刺激センサーのセンシング機構と生理的意義」 (2007)
  • 著者名/発表者名: 安藤譲二
  • 学会等名: 第84回日本生理学会
  • 発表場所: 大坂
  • 年月日: 2007-03-21
• [学会発表] シェアストレスと血管リモデリング、シンポジウム「血栓症 : Virchow Code」 (2006)
  • 著者名/発表者名: 安藤譲二
  • 学会等名: 第29回日本血栓止血学会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2006-11-18
• [学会発表] Fluid shear stress induces selective differentiation of Flk-1-positive embryonic stem cells (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Yamamoto
  • 学会等名: World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2006-08-28
• [学会発表] 血管細胞のバイオメカニクス (2006)
  • 著者名/発表者名: 安藤譲二
  • 学会等名: 第2回REDEEMシンポジウム 医療工学の最前線
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2006-08-12
• [学会発表] The role of endothelial P2X4 receptors in flow-dependent control of vascular tone and remodeling (2006)
  • 著者名/発表者名: J. Ando
  • 学会等名: 5th World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 2006-08-03