壁せん断応力による血管内皮細胞を介した高分子物質輸送の制御

通过壁剪切应力控制聚合物通过血管内皮细胞的运输

• 批准号: 11780629
• 负责人: 工藤 奨
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780629/
• 关键词: 血管内皮細胞; 剥離流れ; 壁せん断応力; 高分子輸送; アルブミン

本研究は,壁せん断応力がどのようなメカニズムで内皮細胞の物質輸送を制御しているかを把握することを目的とし,実際の生体内の流れを反映する第一段階として2枚の平行平板の間に段差を設け,その間に流体を流し段差後流で剥離流れをつくり,この剥離流れの特徴的な領域(逆流域や再付着点)において内皮細胞の物質輸送能変化に関して調べた.さらに,壁せん断応力がどのようなメカニズムで内皮細胞の物質輸送を制御しているかを把握するために,内皮細胞の情報伝達物質である細胞内カルシウムイオン濃度に着目し,壁せん断応力を負荷した際の細胞内カルシウムイオン応答を調べ,以下の結論を得た.剥離流れ場で特徴的な領域である再付着域と発達域で高分子物質の取り込みの測定をおこなった.高分子物質は蛍光標識したアルブミンを使用し,共焦点レーザ顕微鏡で蛍光強度を測定し,取り込みの評価をおこなった.その結果,再付着域では発達域に比べ取り込みが増加し,せん断応力やせん断応力の勾配が細胞の取り込みに影響を与える事を確認した.発達域でのカルシウムイオン応答の時間経過を調べた.内皮細胞は壁せん断応力が負荷されると細胞内で急激なカルシウムイオン濃度上昇が見られた.壁せん断応力負荷直後では約30%の内皮細胞がカルシウム応答を示したが,時間経過とともにその応答数は減少し,24時間後では約5%まで減少し,細胞内の情報伝達はせん断応力の負荷時間の経過とともに減少することを確認した

In this study, the control of substance transport in endothelial cells was studied. In the first stage, the phase difference between two parallel plates was set, and the separation flow was set. The characteristic areas of the detachment flow (reverse flow and reattachment points) are related to the regulation of endothelial cell substance transport energy. The following conclusions were drawn from the study on the regulation of intracellular cell transport by endothelial cell signaling and the regulation of intracellular cell transport by endothelial cell signaling. The separation of flow field characteristics of the field, the re-payment of the field, the detection of polymer materials. The polymer substance is used for light identification, confocal microscopy, light intensity measurement, and light evaluation. As a result, we pay more attention to the field, and we can confirm the influence of the field on the cell. The time frame of the response time is adjusted. Endothelial cells are stressed by wall stress, and intracellular concentrations increase rapidly. The number of endothelial cells responding to the stress load decreased by about 30% after 24 hours, and the number of endothelial cells responding to the stress load decreased by about 5% after 24 hours.

项目成果

Ryuhei Yamaguchi: "Flow Pattern and Wall Shear Stress at Anterior Communicating Artery in Steady Flow"Proceedings of 10th International Conference on Biomedical Engineering. 393-934 (2000)

Ryuhei Yamaguchi：“稳态流动中前交通动脉的流动模式和壁剪切应力”第十届国际生物医学工程会议论文集。

山口隆平: "定常層流における直角分岐管内流れの可視化"日本機械学会論文集(B編). 65-634. 1986-1991 (1999)

Ryuhei Yamaguchi：“稳定层流中直角支管中的流动的可视化”日本机械工程师学会汇刊（编辑 B）1986-1991（1999 年）。

小木曽 由利江: "せん断応力における培養内皮細胞の形態変化"慶應義塾大学日吉紀要. 26. 11-17 (1999)

Yurie Ogiso：“剪切应力下培养的内皮细胞的形态变化”庆应义塾大学日吉公报 26. 11-17 (1999)。

工藤奨: "壁せん断応力負荷時おける培養内皮細胞のCa2+応答"日本機械学会第13回バイオエンニジアリンク講演会講演論文集. No.00-35. 160-161 (2001)

Sho Kudo：“壁剪切应力下培养的内皮细胞的 Ca2+ 反应”第 13 届日本机械工程师学会生物工程链接会议论文集第 00-35 号（2001 年）。

Susumu Kudo: "Relationship between Energy-Dependent Macromolecule Uptake and Transport Granules in the Endohtelial Cells Affected by Wall Shear Stress"JSME International series C. 42-3. 706-714 (1999)

Susumu Kudo：“受壁剪切应力影响的内皮细胞中能量依赖性高分子摄取和运输颗粒之间的关系”JSME 国际系列 C. 42-3。