力学環境に適応する血管壁リモデリングメカニズムの工学的モデルの構築

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21700457
• 研究種目: 若手研究(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: 東北大学
• 研究代表者: 坂元 尚哉 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20361115)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 生体システム・フィジオーム / 細胞・組織 / 力学刺激 / リモデリング / 血管内皮細胞 / 細胞外基質分解酵素

研究概要

力学環境と血管壁リモデリング機能の定量的な関係解明を目的としてせん断応力環境に対する細胞機能応答の解析を行った.その結果,生理的なせん断応力環境において内皮細胞の血管壁分解活性が抑制され,高いせん断応力環境において分解活性が増加していることが示唆された.さらにせん断応力の大きさだけでなく,空間的せん断応力勾配に対しても内皮細胞の血管壁リモデリング機能が変化することを明らかにし,病変形成に対するせん断応力勾配の影響を示唆した.

研究成果

• [雑誌論文] Alteration of the material properties of the normal supra-spinatus tendon by nicotine treatment in a rat model (2010)
  • 著者名/発表者名: R.Ichinose, H.Sano, K.Kishimoto, N.Sakamoto, M.Sato, E.Itoi
  • 雑誌名: Acta Orthopaedica Vol.81(5) ページ: 634-638
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclic force applied to FAs induces actin recruitment depending on the dynamic loading pattern. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ueki, N.Sakamoto, M.Sato
  • 雑誌名: The Open Biomedical Engineering Journal Vol.4 ページ: 129-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of strain on single stress fibers in living endothelial cells induced by fluid shear stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ueki, Y.Uda, N.Sakamoto, M.Sato
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications Vol.395 ページ: 441-446
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of spatial gradient in fluid shear stress on morphological changes in endothelial cells in response to flow. (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto, N, Saito, X.Han, T.Ohashi, M.Sato
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications Vol.395 ページ: 264-269
  • 査読あり
• [雑誌論文] Directmeasurement of shear strain in adherent vascular endothelial cells exposed to fluid shear stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Ueki, N.Sakamoto, M.Sato
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications Vol.394 ページ: 94-99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of p120-Catenin in the Morphological Changes of Endothelial Cells Exposed to Fluid Shear Stress.
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto, K.Segawa, M.Kanzaki, T.Ohashi, M.Sato
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications Vol.398 ページ: 426-432
  • 査読あり
• [学会発表] Tyrosine phosphorylation of endothelial cell-cell adhesion proteins induced by shear stress gradient. (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto
  • 学会等名: BMES Annual Meeting 2010
  • 発表場所: オースティン,米国
  • 年月日: 2010-10-08
• [学会発表] Sorting of microtubules by length using micro-grooves fabricated on a chip. (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Sugita
  • 学会等名: BMES Annual Meeting 2010
  • 発表場所: オースティン,米国
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] Spatial gradient of shear stress induces phosphorylation of cell-cell adhesion proteins in endothelial cells. (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto
  • 学会等名: KIST-Tohoku Joint Symposium on Nanobiomedical Engineering
  • 発表場所: ソウル,韓国
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] PI3-kinase activity regulates lamellipodial formation of vascular endothelial cells exposed to shear stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Anno
  • 学会等名: The 6th World Congress on Biomechanics
  • 発表場所: シンガポール,シンガポール
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Effect of initial morphology of endothelial cells on rhogtpases activation induced by fluid shear stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Nishio
  • 学会等名: The 6th World Congress on Biomechanics
  • 発表場所: シンガポール,シンガポール
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Spatial gradient of shear stress modulates endothelial cell gene expression, associated with aneurysmal remodeling. (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Okumura
  • 学会等名: The 6th World Congress on Biomechanics
  • 発表場所: シンガポール,シンガポール
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Effect of spatial gradient of shear stress on morphological responses of endothelial cells to flow. (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto
  • 学会等名: Nano-Biomedical Engineering in the East Asian-Pacific Rim Region
  • 発表場所: シンガポール,シンガポール
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Effect of cyclic stretch on production of inflammatory cytokines from macrophages (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto
  • 学会等名: The 6th World Congress on Biomechanics
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Dynamic lateral imaging and intracellular strain distribution of endothelial cellsexposed to shear stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Sato
  • 学会等名: The 6th World Congress on Biomechanics
  • 発表場所: シンガポール,シンガポール
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] Morphological changes in vascular endothelial cells exposed to spatial gradient of shear stress. (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto
  • 学会等名: MIT-NUS-NTU-Tohoku University Global COE Joint Workshop on Micro & Nano Bioengineering
  • 発表場所: シンガポール,シンガポール
  • 年月日: 2010-01-12
• [学会発表] 血管内皮細胞の流れ負荷による変形挙動計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 植木洋輔
  • 学会等名: 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-01-10
• [学会発表] せん断応力勾配が内皮細胞の形態応答に及ぼす意義 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤正明
  • 学会等名: 第17回日本血管生物医学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] Effect of temporal pattern of cyclic force applied to focal adhesions on actin cytoskeletal reorganization. (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ueki
  • 学会等名: BMES 2009 Annual Fall Scientific Meeting
  • 発表場所: ピッツバーグ,米国
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] Morphological changes in cultured endothelial cells exposed to high shear stress and high shear stress gradient. (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto
  • 学会等名: BMES 2009 Annual Fall Scientific Meeting
  • 発表場所: ピッツバーグ,米国
  • 年月日: 2009-10-08
• [学会発表] Production of matrix metalloproteinases of endothelial cells under high shear stress condition. (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Sakamoto
  • 学会等名: 6th International Intracranial Stent Meeting
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-08-06
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.biomech.mech.tohoku.ac.jp/satolab/index.html