Development of in vivo mechano-imaging

体内机械成像的发展

• 批准号: 22H02826
• 负责人: 西川 恵三
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02826/
• 关键词: メカノセンシング; オステオサイト; 骨; ATP; 二光子励起顕微; 力覚; 二光子励起顕微鏡; in vivo; イメージング; マウス; メカノバイオロジー

生体を構成するすべての細胞は、多様な力学的環境にさらされており、外界からの‘機械的な刺激’を感受することで、自らの状態を変化させる。今や、この力覚機構は、生体の恒常性維持にかかわる基幹的制御として認識されており、生命現象を理解するための重要な研究課題になっている。本研究では、最新の顕微鏡技術を発展・改良することで、未だ研究が立ち遅れている力覚のin vivoイメージング研究に取り組む。本年度は、生きたマウスの脛骨に対して様々な力学的負荷(免荷ならびに静荷重)を加えつつ、生体骨組織をライブ観察する生体イメージング法の確立に取り組んだ。動物を生きた状態でライブ観察するためには、観察対象を不動化するための固定具が必要となる。マイクロCT画像などのマウス脛骨に関する形態情報をもとに、熱溶解積層方式および光造形方式の3Dプリンタを用いて固定具の試作品を作製し検討を行った結果、7ニュートンまでの静荷重負荷下における骨組織内の定点観察法を確立した。さらに、本方法を、第二次高調波発生による骨組織の主成分であるコラーゲン組織と、全身の細胞で赤色蛍光タンパク質を発現するマウスを用いることで骨組織内のオステオサイトを同時に観察する方法を組み合わせることで、脛骨の長軸方向に様々な静荷重負荷を加えつつ、同一視野のオステオサイトとコラーゲン構造をライブ観察する実験方法を確立した。本年度の研究によって、従来研究では不可能とされていた生きたマウスの脛骨内の力覚のin vivoイメージング法の確立に成功を収めた。

The biological composition of the cell changes in response to a variety of mechanical environments and external stimuli. This is an important research topic for understanding and understanding of biological phenomena. This study is aimed at the development and improvement of the latest micro-mirror technology. In this year, the stress (free of load and static load) of the tibia is increased, and the biological bone tissue is observed. The animal's life state is necessary for observation and fixation. The results of the study on the shape information of the tibia, the thermal dissolution method and the optical modeling method of the 3D fixation tool were established. In addition, this method can be used to detect the main component of bone tissue and the red fluorescent substance in cells of the whole body during the second high-profile wave generation. As a result, the methods for simultaneously observing the ossex information in bone tissue are combined, and the static load in the long axis direction of the tibia is increased. The method of the same field of vision is established. This year's research is aimed at establishing a successful approach to the study of internal force in vivo.

项目成果

生体骨組織の正しい酸素濃度情報に基づいた新たな低酸素応答の研究

基于活骨组织正确氧浓度信息的新缺氧反应研究

• 发表时间: 2023
• 作者: Yoshida Gota;Kawabata Tsuyoshi;Takamatsu Hyota;Saita Shotaro;Nakamura Shuhei;Nishikawa Keizo;Fujiwara Mari;Enokidani Yusuke;Yamamuro Tadashi;Tabata Keisuke;Hamasaki Maho;Ishii Masaru;Kumanogoh Atsushi;Yoshimori Tamotsu;西川恵三
• 通讯作者: 西川恵三

Degradation of the NOTCH intracellular domain by elevated autophagy in osteoblasts promotes osteoblast differentiation and alleviates osteoporosis

• DOI: 10.1080/15548627.2021.2017587
• 发表时间: 2022-01
• 期刊: Autophagy
• 影响因子: 13.3
• 作者: G. Yoshida;Tsuyoshi Kawabata;H. Takamatsu;Shotaro Saita;Shuhei Nakamura;K. Nishikawa;Mari Fujiwara;Yusuke Enokidani;T. Yamamuro;Keisuke Tabata;Maho Hamasaki;M. Ishii;A. Kumanogoh;T. Yoshimori

二光子りん光寿命イメージング法を用いた酸素生物学研究

双光子磷光寿命成像方法的氧生物学研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Yoshida Gota;Kawabata Tsuyoshi;Takamatsu Hyota;Saita Shotaro;Nakamura Shuhei;Nishikawa Keizo;Fujiwara Mari;Enokidani Yusuke;Yamamuro Tadashi;Tabata Keisuke;Hamasaki Maho;Ishii Masaru;Kumanogoh Atsushi;Yoshimori Tamotsu;西川恵三;西川恵三;西川恵三
• 通讯作者: 西川恵三

Opa1-mediated mitochondrial dynamics is important for osteoclast differentiation.

• DOI: 10.17912/micropub.biology.000650
• 发表时间: 2022
• 期刊: microPublication biology
• 作者: Nishikawa, Keizo;Takegami, Hina;Sesaki, Hiromi
• 通讯作者: Sesaki, Hiromi

破骨細胞のエピジェネティクス研究～細胞を取り巻く代謝環境との新たなクロストーク～

破骨细胞的表观遗传学研究～与细胞周围代谢环境的新串扰～

• 发表时间: 2022
• 作者: Yoshida Gota;Kawabata Tsuyoshi;Takamatsu Hyota;Saita Shotaro;Nakamura Shuhei;Nishikawa Keizo;Fujiwara Mari;Enokidani Yusuke;Yamamuro Tadashi;Tabata Keisuke;Hamasaki Maho;Ishii Masaru;Kumanogoh Atsushi;Yoshimori Tamotsu;西川恵三;西川恵三
• 通讯作者: 西川恵三