• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2015 年度 実績報告書

力学・熱複合刺激による腱由来細胞炎症反応におけるギャップ結合シグナル伝達の寄与

研究課題

研究課題/領域番号 25702022
研究機関北海道大学

研究代表者

前田 英次郎  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20581614)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードバイオメカニクス / 細胞間情報伝達 / 腱細胞 / ギャップ結合 / 力学刺激 / 熱刺激 / 腱炎 / FLIP
研究実績の概要

本年度は腱細胞に引張り刺激または温熱刺激が負荷された際の腱細胞間ギャップ結合コミュニケーション(以下GJIC)の変化について,より生理学的な時間スケールでの実験を行って詳細に調べると共に,特に温熱刺激による細胞機能の変化におけるGJICの役割を問う実験を行った.
引張り刺激についての実験では,腱組織に生理学的に作用するひずみ量である4%ひずみ,または過負荷に相当する8%ひずみを腱細胞に24時間に渡って作用させた.そして24時間の負荷時間中のGJIC変化を調べるため,負荷開始1,2,4,6,24時間でFLIP実験を行い細胞間拡散係数および細胞内拡散係数を求めた.その結果,生理学的な4%ひずみの作用下ではGJICの指標である細胞間拡散係数が負荷直後から24時間に渡って安定的に上昇した値を示したのに対し,8%ひずみの作用下では細胞間拡散係数は増減を繰返し,不安定な挙動を示した.細胞機能を検討した遺伝子発現解析の結果も,GJICの変化挙動と同様の傾向を示した.
温熱刺激実験では,腱細胞に37℃,41℃または43℃の温熱刺激を30分間負荷し,刺激24時間後にFLIP実験を行って細胞間拡散係数を調べると共に遺伝子発現解析を行った.その結果,何れの刺激温度においても細胞間拡散係数には顕著な変化は認められなかった一方で,43度刺激においてコラーゲン分解酵素MMP-1遺伝子や炎症性サイトカインIL-1b遺伝子の発現量に有意な増加が認められた.そこで,温熱刺激応答による腱細胞異化作用亢進におけるGJICの役割を調べるため,ギャップ結合阻害剤18αグリチルリチン酸を用いた温熱刺激実験を行った.その結果,GJICを阻害すると,MMP-1遺伝子とIL-1b遺伝子の発現量は更に増加する結果となった.
以上の結果から,非生理学的な力学・温熱刺激下ではGJICが低下する時に細胞異化作用が亢進することが示唆されたため,GJICを積極的に維持または増強することで非異化作用をもたらすのではないかと考えられる.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Mechano-regulation of gap junction communications between tendon cells is dependent on the magnitude of tensile strain2015

    • 著者名/発表者名
      Eijiro Maeda and Toshiro Ohashi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 465 ページ: 281,286

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.08.021

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 腱細胞への温熱刺激による炎症性応答における細胞間物質輸送の寄与2016

    • 著者名/発表者名
      前田英次郎,田代真啓,大橋俊朗
    • 学会等名
      第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-09 – 2016-01-10
  • [学会発表] 引張り負荷下の腱細胞間ギャップ結合コミュニケーションの経時変化の解析2016

    • 著者名/発表者名
      片海丞,前田英次郎,大橋俊朗
    • 学会等名
      第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-09 – 2016-01-10
  • [学会発表] Cyclic tensile strain regulates gap junction intercellular communication between tenocytes in vitro in a strain magnitude-dependent manner2015

    • 著者名/発表者名
      H.C. Pian, N. Kurihara, E. Maeda, T. Ohashi
    • 学会等名
      8th Asian Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Temperature rise causes upregulation of tenocyte catabolism and enhances gap junctional intercellular communications2015

    • 著者名/発表者名
      M. Tashiro, E. Maeda, T. Ohashi,
    • 学会等名
      2015 Summer Biomechanics, Bioengineering and Biotransport Conference
    • 発表場所
      スノーバード(アメリカ)
    • 年月日
      2015-06-17 – 2015-06-20
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2017-01-06  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi