平滑筋細胞における流体力学的作用と血管作動物質の生成の機序

平滑肌细胞的流体动力学作用和血管活性物质产生的机制

基本信息

批准号：
12750134
负责人：
多田茂
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo 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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では動脈硬化発生・進展のメカニズムの解明、ならびに予防・治療法の確立を究極の目標に置き、主に生体流体力学の視点から、血管中膜に存在する平滑筋細胞が受ける流体力学的せん断応力が細胞の生理活性機能に与える影響を明らかにすることを目的として(1)せん断応力の影響を考慮した平滑筋細胞における物質反応・輸送機構の数値シミュレーションモデルの構築(2)流体力学的せん断応力に対するカルシウムイオンチャネルの刺激応答の詳細を明らかにする実験を行っている。(1)に関しては十分にコンセンサスの得られた反応・輸送機構のモデルが得られていないため、手探りの状態で特定の生理活性物質(低脂肪リポ蛋白:LDL)に対する現象論的モデルを構築しシミュレーションを行った。その結果、特に流れの影響を強く受けやすい血管の内弾性板近傍に位置する平滑筋細胞では、LDL吸収速度が大きく増加することが判明した。逆にATPなどの低分子量の物質ではほとんど流れによる影響を受けないことも分かった。(2)の実験ではカルシウムイオン濃度の測定にセレンテラジンという発光蛋白質を蛍光標識に使ったフォトン・カウンティング法を用いて、せん断応力刺激が「ON」と「OFF」それぞれの状態での平滑筋細胞の生理的応答・機能の違いについて調べている。この研究は現在も遂行中であり、現時点では、細胞表面の局所的なせん断応力分布が細胞機能に大きな影響を及ぼす可能性があることが分かってきている。その事を明確にするためには、今後、カルシウム濃度変化を画像として捕えるカルシウムイメージング法について別途検討する必要性が浮き彫りになってきている。

这项研究旨在阐明动脉粥样硬化发育和发育的机制，以及建立预防和治疗方法，并阐明流体动力学剪切应力的影响，这些剪切应力受到内侧血管中存在的平滑肌细胞的影响，主要是从生物学反应的角度来构建细胞（1）模型（1）模型（1）模型（1）模型（1）模型（1）模型（1）的效果（1）考虑到剪切应力（2）的影响，以阐明钙离子通道对流体动力剪应力的刺激响应的细节。关于（1），没有足够的反应和运输机制共识模型，因此我们在摸索状态下为特定的生理活性物质（低脂脂蛋白：LDL）构建了现象学模型。结果，发现LDL的吸收率在高度易受流动的血管内部的平滑肌细胞中显着增加。相反，已经发现低分子量物质（例如ATP）几乎不受流量影响。在实验（2）中，一种光子计数方法，其中一种称为鞘翅目的光蛋白用作测量钙离子浓度的荧光标签，用于研究当剪切应力刺激“在”和“ OFF”上时，当剪切应力刺激为“和“ OFF”时）时平滑肌细胞的生理反应和功能差异。这项研究仍在进行中，目前可以看到细胞表面上的局部剪切应力分布可能对细胞功能产生重大影响。为了澄清这一点，很明显，有必要考虑一种单独的钙成像方法，该方法捕获了钙浓度作为图像的变化。