生体内細胞代謝と連動する血管内皮細胞の栄養供給調節の非侵襲・非線形生体観察

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身体(組織)の活動レベルに応じて心拍数を調整し、血流変動が生じているが、血中に存在する栄養素が、血管内皮細胞を介してどのように組織に供給されるのか、またその結果として近接細胞の代謝活動がどのような変動するのかは、全く未知であり非常に大事な問題である。これまでの申請者の研究により物質供給の場は、先に述べたように毛細血管中間～後半部位で生じるが、血管内腔からどの経路を通って、どの物質が、どのタイミングで、どの程度、組織の細胞に供給されるのかは、いまだに不明瞭である。これを前提に以下の問いに答える研究を、本申請書にて提案することで、真の生体内細胞代謝活動をモニターし、生体細胞栄養生理学の確立を目指している。そこで、”目的１:　生体局所栄養(特にグルコース)供給の時間動態と経路を含めてメカニズムを解明する。”および”目的２:　血管から供給される栄養量と、近接する細胞の活動レベルの関係を見いだす。”を遂行目標として実験を開始した。その結果、グルコースと類似した蛍光分子の動態を生体内の毛細血管網にて直接観察し、その分子の組織への漏れの時間経過を計測し、小分子の血管透過性を評価した。また継続してグルコースにラベルが入った物で継続して計測をおこない評価をおこなったいる状況である。また近傍の活動を捉えるためのプローブとして最新のカルシウムセンサーＴＧマウスを作製し、すでに血管内皮細胞や周皮細胞でカルシウムダイナミクスを計測し、生理的な条件下でダイナミックに変動する血管機能を既に捉え始めている。