ECIS法を用いたエストロゲンの内皮細胞に及ぼす微細動態の測定・評価に関する研究

ECIS法测定和评价雌激素对内皮细胞微动力学的研究

• 批准号: 14657423
• 负责人: 合田 典子
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14657423/
• 关键词: estrogen; endothelial cell; cell adhesion; electrical cell-substrate impedance sensing; elastic module; matrix

研究目的:本研究では、エストロゲンの血管内皮細胞に対する作用を実時間で解析するため、ECIS(Electrical Cell -substrate Impedance Sensing)法を用い、細胞-細胞間隙と細胞-細胞下基質間隙および細胞自体の挙動をナノオーダーで定量的に計測した。さらに、これらナノ細胞挙動を引き起こす基礎となる細胞骨格や接着因子のダイナミックな変化を共焦点レーザー顕微鏡と原子間力顕微鏡を併用して観察し、エストロゲンの血管内皮細胞に対する作用を総合的に解析した。研究の成果:種々の濃度の17β-Estradiol(E_2)付加後の内皮細胞の微細動態(細胞-細胞間隙,細胞-細胞下基質間隙,細胞自体の挙動)をECIS法にて経時的に計測したところ、高濃度のE_2の負荷によりインピーダンスは減少し、細胞-細胞間隙が拡がったことが示唆された。原子間力顕微鏡(AFM)を用いて機械的な弾性特性を測定した結果、高濃度のE_2による内皮細胞辺縁部の弾性は変化せず、成熟女性の生体内濃度(E_210^<-10>及びE_210^<-11>mol)では同部の弾性率を各々61%,56%低下させ、生理的濃度のE_2が内皮細胞の細胞ミクロメカニクスを有意に変化させた。また、動脈硬化症の危険因子として注目されている酸化LDLを培養内皮細胞に作用させた実験を併せて行った。健常者の酸化LDLはヒト血漿LDL画分中の0.01%程度とされるが、その影響を強調するため50μg/ml,100μg/ml及び200μg/mlの高用量を20時間作用させた。インピーダンスは全体として11%増大し、細胞-細胞間隙、細胞-細胞下基質間隙共に増大することが示唆された。また内皮細胞辺縁部弾性率はコントロール群に比べ、70〜80%の低下を示し、酸化LDLは細胞内皮の透過性の上昇及びバリア機能の低下を引き起こすことが示唆された。今後、酸化LDLが内皮細胞に及ぼすこれらの作用に対するエストロゲンの効果を検討する予定である。

Research objective: In this study, the effects of で で, エストロゲ, エストロゲ, and <s:1> vascular endothelial cells に on する, the actual time of を, and the analysis of するため and ECIS(Electrical Cell-substrate Impedance) Sensing) method を い と cells - cells, cell - cell clearance under matrix clearance お よ び cells autograft の 挙 dynamic を ナ ノ オ ー ダ ー で quantitative に measuring し た. さ ら に, こ れ ら ナ ノ cell 挙 move を lead き こ す based と な る cells bone や then factor の ダ イ ナ ミ ッ ク な variations change を total focus レ ー ザ ー 顕 micromirror と interatomic force 顕 micromirror を and し て 観 し, エ ス ト ロ ゲ ン の endothelial cells に す seaborne る role を 総 に of parsing し た. Research の results: kind of 々 の concentration の 17 beta Estradiol (E_2) plus の の endothelial cells after micro dynamic (cell - cell gap, cell - cell matrix under clearance, cells autograft の 挙 movement) を ECIS method に て 経 when に measuring し た と こ ろ, high concentration の E_2 の load に よ り イ ン ピ ー ダ ン ス は し, cells - fine The intercellular space が拡がった とが indicates された. Interatomic force 顕 micro mirror (AFM) を い て mechanical な 弾 sex を determined し た result, high concentration の E_2 に よ る endothelial cells 辺 try department の は 弾 sex - the せ ず, mature female の concentration in the body (E_210 ^ < - > 10 and び E_210 ^ 11 < - > mol) で は with department の 弾 sex rate を 々 each 61%, 56% low さ せ, The physiological concentration of <s:1> E_2が endothelial cells <s:1> cells ロメカニ ロメカニ スを スを intentional に variation させた. ま た, arterial sclerosis の 険 danger factor と し て attention さ れ て い る acidification LDL を culture endothelial cells に さ せ た be 験 を and せ て line っ た. Health often is の acidification LDL は ヒ ト の 0.01% of plasma LDL draw points と さ れ る が, そ の influence を emphasize す る た め 50 mu g/ml, 100 mu mu g / 200 g/ml and び を 20 ml の high rates of time effect さ せ た. イ ン ピ ー ダ ン ス は all と し て 11% raised large clearance し, cell - cell, cell matrix under the total clearance に raised large す る こ と が in stopping さ れ た. ま た endothelial cells 辺 try department 弾 sex rate は コ ン ト ロ ー に ル group than べ, 70 ~ 80% low の を し, acidification LDL は endothelial cells の permeability の rise and び バ リ ア function lead low の を き up こ す こ と が in stopping さ れ た. In the future, acidification LDL に が endothelial cells and ぼ す こ れ ら の role に す seaborne る エ ス ト ロ ゲ ン の unseen fruit を beg す 検 る designated で あ る.

项目成果

合田典子, 中村通宏, 毛利 聡, 清水壽一郎, 宮坂武寛, 片岡則之, 奥田博之, 山本尚武, 梶谷文彦: "イオン感応性電界効果トランジスタ(ISFET)を用いた細胞活性測定システムの構築"第26回 日本ME学会中国四国支部大会. 講演抄録. 47 (2003)

Noriko Goda、Michihiro Nakamura、Satoshi Mori、Juichiro Shimizu、Takehiro Miyasaka、Noriyuki Kataoka、Hiroyuki Okuda、Naotake Yamamoto、Fumihiko Kajitani：“使用离子敏感场效应晶体管（ISFET）构建细胞活性测量系统”第 26 届日本 ME 协会中国-四国分会会议摘要47（2003）。

合田典子, 片岡則之, 山本尚武, 奥田博之, 梶谷文彦: "ベクトルインピーダンスを用いた細胞動態インピーダンス検出(ECIS法)の検討"第25回 日本ME学会中国四国支部大会. 講演抄録. 17 (2002)

Noriko Goda、Noriyuki Kataoka、Naotake Yamamoto、Hiroyuki Okuda、Fumihiko Kajitani：“使用矢量阻抗的细胞动态阻抗检测的研究（ECIS 方法）”第 25 届日本 ME 协会中国-四国分会会议摘要（2002 年）。

Noriko Goda, Noriyuki Kataoka, Yoshitake Yamamoto, Hiroyuki Okuda, Fumihiko Kajiya: "Experimental simulation by means of Cylindrical hole model of electrode system for ECIS(Electric Cell-substrate Impedance Sensing)"Proceedings for 11^<th> International C

Noriko Goda、Noriyuki Kataoka、Yoshitake Yamamoto、Hiroyuki Okuda、Fumihiko Kajiya：“ECIS（电池-基板阻抗传感）电极系统圆柱孔模型的实验模拟”第 11 届国际 C 会议论文集

N Kataoka, K Hashimoto, N Goda, K.Tsujioka, F.Kajiya: "ENDOTHILIAL CELL RESPONSES TO MECHANO/CHENICAL STIMULI MEASURED WITH NANO/MICRA TECHNOLOGY"THE JAPANESE JOURNAL OF PHYSIOLOGY. 53. S132 (2003)

N Kataoka、K Hashimoto、N Goda、K.Tsujioka、F.Kajiya：“用纳米/MICRA 技术测量的内皮细胞对机械/化学刺激的反应”日本生理学杂志。

合田典子, 片岡則之, 山本尚武, 奥田博之, 梶谷文彦: "電極系円柱穴モデルを用いた細胞-基質インピーダンス検出(ECIS法)の検討"日本エム・イー学会誌 生体医工学. 40巻2号. 143 (2002)

Noriko Goda、Noriyuki Kataoka、Naotake Yamamoto、Hiroyuki Okuda、Fumihiko Kajitani：“使用电极系统圆柱孔模型的细胞基底阻抗检测（ECIS 方法）的研究”日本 ME 学会生物医学工程学报 40 2 第 143 卷。 (2002)