2001 Fiscal Year Annual Research Report
血管内皮細胞における血流センサー分子の探索と機能解析
Project/Area Number |
13308052
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
安藤 譲二 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20159528)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 希美子 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (00323618)
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Keywords | 内皮細胞 / 血行力学因子 / 剪断応力 / カルシウム / 細胞内情報伝達 / イオンチャンネル / プリノセプター / ATP |
Research Abstract |
本年度は内皮細胞における血流刺激の感知機構について、ATP作動性カチオンチャネルであるP2X4の役割を検討した。培養ヒト臍帯静脈内皮細胞にCa^<2+>感受性色素であるIndo-1/AMを取り込ませ、平行平板型の流れ負荷装置で剪断応力を内皮細胞に作用させた。細胞外にATPが250nM存在する条件で剪断応力の強さに依存するCa^<2+>濃度上昇反応が現れた。細胞外Ca^<2+>を除くと反応が消失することから、この反応は細胞外Ca^<2+>の細胞内への流入であることが示された。細胞にP2X4の発現を抑えるアンチセンスオリゴを処理するとこのCa^<2+>流入反応は完全に消失した。また、本来、流れ刺激に反応しないHEK293細胞にP2X4のcDNAを導入しP2X4を発現させたところ内皮細胞と同様の勇断応力依存性のCa^<2+>反応が出現したし。さらに、細胞外ATPのない条件で細胞近傍にマイクロピペットを近づけて噴流(jet flow)を作用させたところ、剪断応力依存性のCa^<2+>上昇反応が観察された。弾力性のあるシリコンチューブの内面に内皮細胞を付着させ剪断応力と伸展張力を与えたときのCa^<2+>反応を観察したところ、内皮細胞は伸展張力よりも剪断応力に敏感に反応することが示された。以上の結果から、内皮細胞は血流刺激の情報をCa^<2+>を介してシグナリングする機構のあること、それにイオンチャネルであるP2X4が中心的な役割を果たしていることが示された。P2X4が血流センサーとして働く可能性が考えられた。
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[Publications] R.Korenaga, et al.: "p1-mediated downregulation of P2X4 receptor gene transcription in endothelial cells exposed to shear stress"Am. J. Physiol Heart Circ. Physiol. 280. H2214-H2221 (2001)
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[Publications] M.Shibata, et al.: "Microvascular and interstitial P0_2 measurements in rat skeletal muscle by phophorescence quenching"J. Appl. Physiol. 91. 321-327 (2001)
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[Publications] S.Kato et al.: "mRNA expression on shape-engineered endothelial cells : Adhesion molecules ICAM-1 and VCAM-1"J. Biomed. Mater. Res. 54. 366-372 (2001)
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[Publications] M.Negishi, et al.: "Upregulatory expression of furin and Transforming growth factor-β by fluid shear stress in vascular endothelial cells"Arterioscler Thromb Vasc Biol. 21. 785-790 (2001)
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[Publications] K.Yamamoto, et al.: "Fluid shear stress activates Ca^<2+> influx into human endothelial cells via P2X4 purinoceptors"Circ. Res. 87. 385-391 (2000)
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[Publications] K.Yamamoto, et al.: "P2X4 receptors mediate ATP-induced calcium influx in human vascular endothelial cells"Am. J. Physiol Heart Circ. Physiol. 279. H285-H292 (2000)
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[Publications] 安藤譲二: "血管内皮細胞のバイオミメティクス バイオミメティクスハンドブック"長田義仁編 エヌ・ティ・エス. 11 (2001)