| 研究概要 |
本研究では,骨の力学的適応を担う骨系細胞の活動に対し,細胞周囲の力学環境変化のセンサーメカニズムと,細胞内のミクロ構造変化における力学因子の影響を明らかにするため,実験的アプローチによる検討を行った.まず,細胞の焦点接着斑分布の制御を可能とするマイクロパターニング技術を用い,in vitro実験において,骨芽細胞様細胞の焦点接着斑分布の制御手法および,パターン分布とアクチン細胞骨格構造(ストレスファイバー)の蛍光同時観察手法を確立した.次に,長方形パターン上において,細胞骨格構造の形成を進行させ,その過程をパターンの有無で経時的に観察・比較した.その結果,形成が十分に進んだ細胞骨格構造は長方形パターンの長手方向に対しほぼ平行に配向し,細胞全体の形状は,主要な細胞骨格構造に依存し変化することが示された.この結果から,細胞内の焦点接着斑分布が,アクチン細胞骨格構造の決定に影響を与え,細胞周囲の力学環境変化をセンシングする役割を担うことが示唆された.また,焦点接着斑分布の制御の有無で,定性的に細胞骨格構造の形成速度および形成量が異なることを観察することができた.この結果をさらに定量的に評価するため,得られた観察画像に対し,細胞骨格構造の平均輝度を定量化することにより,細胞骨格の形成量および変化量の変化を検討することを開始した,今後,平均輝度とともに,細胞骨格構造変化を表す特徴的な指標の抽出とその解析方法の開発を行うとともに,GFP-actinを細胞に導入し,同一細胞におけるアクチン細胞骨格構造変化と焦点接着斑分布との関連について,さらに動的観察による検討を加えることとなった.また,マイクロパターニングの間隔を変化させることで,アクチン細胞骨格構造変化を生じさせ得る焦点接着斑分布の条件について,検討を行うこととなった.
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