衝撃圧力による細胞間接着タンパク質の発現低下が引き起こす組織崩壊のメカニズム解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656175
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 青村 茂 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (20281248)
• 研究分担者: 藤原 敏 横浜市立大学, 生体防御医学研究所, 教授 (20173487) ; 角田 陽 東京工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (60224359) ; 中楯 浩康 首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (10514987)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 毛細血管 / 細胞間接着タンパク質 / 衝撃圧力 / 組織崩壊 / 脳内点状出血

研究概要

頭部の強打により発症する脳挫傷では，頭蓋内の急激な圧力変動が出血原因の一つである．本研究では，衝撃圧力による脳毛細血管の細胞間結合力が低下し，その結果，液体保持機能が失われる過程を観察した．
培養血管内皮細胞をチューブ状に立体培養し，毛細血管床を模したチューブ網に衝撃圧力を負荷した結果，チューブ構造が崩壊し，時間依存的にチューブ網が減少した．また，細胞間結合の1つである密着結合の機能的変化を知るために，平面培養した内皮細胞に衝撃圧力を負荷し，径内皮電気抵抗値（TEER）を測定した．その結果，振幅がより大きく，持続時間がより短い圧力が血管内皮透過性をより亢進させることを示した．

研究成果

• [雑誌論文] Effect of amplitude and duration of impulsive pressure on endothelial permeability in in vitro fluid percussion trauma (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakadate, H., Inuzuka, K., Akanuma, S., Kakuta, A. and Aomura, S.
  • 雑誌名: BioMedical Engineering OnLine 巻: Vol.13, No.1 ページ: 44(13pages)
  • DOI: 10.1186/1475-925X-13-44
• [学会発表] 衝撃圧力が管腔形成された血管内皮細胞に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大津英理子,青村茂,中楯浩康,角田陽
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第20期総会・講演会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] in vitro BBBモデルにおける衝撃圧力負荷後の経内皮電気抵抗値測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川股理紗,青村茂,中楯浩康
  • 学会等名: 第24回バイオフロンティア講演会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2013-11-01
• [学会発表] 衝撃圧力の振幅及び持続時間が血管内皮透過性に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 犬塚功士, 中楯浩康, 青村茂, 角田陽
  • 学会等名: 日本機械学会第25回バイオエンジニアリング講演会, バイオエンジニアリング講演会講演論文集
  • 発表場所: (独)産業技術総合研究所つくばセンター
  • 年月日: 2013-01-09
• [学会発表] Impact pressure increases permeability of cultured human endothelial cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakadate, H, Akanuma, S, Aomura, S, and Kakuta A
  • 学会等名: ASME 2012 Summer Bioengineering Conference, SBC2012-80
  • 発表場所: Fajardo, Puerto Rico
  • 年月日: 20120620-23