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Elucidation of respiratory diseases through analyses on the beating of tracheal cilia and resulting fluid flow

通过分析气管纤毛的跳动和由此产生的液体流动来阐明呼吸系统疾病

基本信息

批准号：
21K06180
负责人：
政池知子
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06180/
关键词：
気管繊毛運動呼吸器疾患喘息セミインタクト細胞繊毛運動

项目摘要

気管内腔にアレルゲンが侵入したときの細胞表面への接触と、それによる繊毛運動の変化がもたらす粘液流形成および異物排出能への影響を調べ、呼吸器疾患の病態解明につなげるのが本研究の目的である。2022年度は、生体内を模倣する条件下の液流測定と繊毛運動観察を目指し、前年度に引き続き、摘出した気管を対象とした実験を行った。本年度の主な成果としては、気管内腔における粘液層と繊毛周囲層の二層構造を再現したin vitroの系を構築したことと、セミインタクト細胞を用いた繊毛運動評価系の条件検討を行ったことが挙げられる。第一の成果について、生体内では気管上皮は粘性の低い繊毛周囲層に覆われており、繊毛の先端はその上に重なる高粘性の粘液層にわずかに先端を突き刺すことで、粘液層を動かすことが知られている。生体内での繊毛の運動特性を明らかにするためには、この二層構造をモデル化する実験系の構築が必須である。そこで、メチルセルロースを粘液層に見立て、繊毛周囲層を模倣した緩衝液の上に重ねる実験系を構築した。この実験系により、これら２つの層における液流をそれぞれ評価することが可能となった。第二の成果については、気管上皮組織から上皮細胞層を剥離し、その後細胞膜に膜タンパク質で細孔形成を施した後、繊毛運動に寄与する成分を外液から導入する実験をすすめた。一部の細胞については溶液交換により繊毛運動の周波数が変化したことから、セミインタクト細胞となっていることが示唆された。これらの細胞についてはヨウ化プロピジウムやFura2での蛍光染色により、細孔形成の度合を見積もることができることが明らかになった。その他に、生きている個体にプロテアーゼ投与を行って上皮の電子顕微鏡像により繊毛脱離を評価する実験や、繊毛軸糸を対象とした運動評価も行った。

The lumen of the tube invades the cell surface of the cell, the surface of the cell is in contact with each other, the hair is activated, the mucus flow is formed, and the excretion of substances is effective. respiratory diseases explain the state of the disease, and the purpose of this study is to understand. In the year 2022, under the condition of the animal model in vivo, the liquid flow was measured and the hair was monitored. The previous year was introduced, and the tube was removed. This year, the main results are as follows: this year, the main results of this year are as follows: this year, the main results of this year are as follows: this year, the main results of this year are as follows: this year, the main results of this year are as follows: this year, the main results of this year are as follows: in this year, the main results of this year are as follows: in this year, the main results of this year are as follows: in this year, the main results of this year are as follows: in this year, the main results of this year are as follows: in this year, the main results of this year are as follows: in this year, the main results of this year are as follows: in this year, the main results of this year are as follows: in this year, the main results The first result is that the epithelium of the tube is sticky, the hair is low, the hair is covered, the weight is high, the mucus is high, the tip is prickly, and the mucus is known. The dynamic characteristics of the hair in vivo indicate that it is necessary for the system to be affected. The weight of the liquid is heavy, the weight is the weight of the liquid. Please tell me that you may have a problem with the flow of liquid. In the second experiment, the tissue of the tube epithelium was isolated from the epithelial cells, and the membrane of the cells was isolated. After the holes in the membrane of the cells were formed, the hair was sent and the extracellular fluid of the components was transferred into the cell membrane. A cell phone, solution exchange, hair exchange, cycle count, cell cycle, cell cycle, cell