細胞内ストレスファイバーの伸展刺激による発現・消失のメカニズム

刺激细胞内应力纤维拉伸导致表达和消失的机制

• 批准号: 08878130
• 负责人: 武政 徹
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Nippon Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08878130/
• 关键词: ストレスファイバー; アクチン; 律動的伸縮刺激; バイオメカニックス; 血管内皮細胞; 伸縮刺激; 培養血管内皮細胞

細胞は外界からの様々な刺激に絶えずさらされており、自らはホメオスタシン達成のためにそれらの刺激にこまめに反応している。例えば生体内の細胞は個体の運動、呼吸、拍動、成長などに伴い絶えず張力刺激を受けているが、それによって細胞同士が断裂してしまうことはない。このような機械的刺激に対する細胞内、細胞間、あるいは細胞-基質間の応答反応の研究は非常に一般的な問題にも関わらず、その例は数少ない。本研究はこの問題を研究代表者自身が開発した細胞伸展装置を使って細胞生物学的に解明しようとする事に主眼をおいている。培養細胞用律動性伸縮装置の実験対象として選んだのは血管内皮細胞である。それはこの細胞が非常に反応性に富み、元々扁平な細胞なので細胞骨格や細胞自体の形態変化が見やすいためである。上記の装置を用いて律動的に伸展・弛緩を繰り返した刺激に対して細胞及び細胞骨格がどのように応答するか調べてみた。その結果ストレスファイバーは、これまでの定説では伸展方向に対して直交すると考えられていたにもかかわらず、意外なことに張力方向とある角度を保って斜めに配向し、細胞自体の方向性もそれに追従することが本研究で明らかとなった。今年度(継続研究年度)は上記の実験での各種パラメーター(伸展率、伸縮速度、伸縮頻度、細胞外基質の種類など)を細かく変えて検討し、ストレスファイバーの角度は伸展率にのみ依存することを証明した。また斜めに配向する理論的背景についても検討した結果、ストレスファイバーは自らの長さ変化が一番小さくなる角度に配向することを明らかにした。

Cell は outside か ら の others 々 な stimulus に unique え ず さ ら さ れ て お り, since ら は ホ メ オ ス タ シ ン reached の た め に そ れ ら の stimulus に こ ま め に anti 応 し て い る. Example え ば の cells in a body は individual の movement, breathing, flap, growth な ど に with い unique え ず tension stimulation を by け て い る が, そ れ に よ っ て cells with James が fracture し て し ま う こ と は な い. こ の よ う な mechanical stimulation に す seaborne る cells, cell, あ る い は cells - matrix between の 応 answer against 応 の research は な problems generally very に に も masato わ ら ず, そ の example は number less な い. This study は こ の を study represent itself が open 発 し た cell stretching device を make っ て in cell biology に interpret し よ う と す る に Lord eye を お い て い る. For cell culture using a rhythmic stretching device, the <s:1> experimental object と て selected んだ and <s:1> vascular endothelial cells である. そ れ は こ が very に の cells against 応 に rich み, yuan 々 flat な cells な の で cells bone や autologous の morphology - see が や す い た め で あ る. Written を の device with い て rhythm に stretch, atony を Qiao り return し た stimulus に し seaborne て cells and び bone が ど の よ う に 応 answer す る か adjustable べ て み た. そ の results ス ト レ ス フ ァ イ バ ー は, こ れ ま で の DingShui で は stretching direction に し seaborne て rectangular す る と exam え ら れ て い た に も か か わ ら ず, accident な こ と に tension direction と あ る Angle を bartender っ て inclined め に match to し, cells autograft の directional も そ れ に chase 従 す る こ と が で Ming this study ら か と な っ た. This year (継 続 research annual) は written の be 験 で の various パ ラ メ ー タ ー (stretching rate, adjustable speed, adjustable frequency and types of extracellular matrix の な ど) を fine か く - え て beg し 検, ス ト レ ス フ ァ イ バ ー の Angle は elongation に の み dependent す る こ と を prove し た. ま た inclined め に match to す る theory background に つ い て も beg し 検 た results, ス ト レ ス フ ァ イ バ ー は since ら の long さ variations change が a little さ く な る Angle に match to す る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

Tohru Takemasa et al: "Amplitude dependent stress fiber reorientation in early response to odic strain" Experimental Cell Research. 230・2. 407-410 (1997)

Tohru Takemasa 等人：“odic 应变早期响应中的振幅相关应力纤维重新定向”实验细胞研究 230・2（1997）。

武政徹: "律動的伸縮刺激に対するストレスファイバーの斜め方向への配位はエネルギー最小原理に則っている" 運動生化学. (印刷中). (1998)

Toru Takemasa：“响应有节奏的拉伸刺激的应力纤维的对角线排列遵循最小能量原则”运动生物化学（1998 年出版）。

杉本啓治: "血管内皮における張力刺激と細胞骨格" 生物の科学. 49・2(印刷中). (1998)

Keiji Sugimoto：“血管内皮细胞的张力刺激和细胞骨架”，Bioscience 49, 2（出版中）。

武政徹: "シリコンベルトを使った培養細胞伸縮装置の開発" 生物物理. 38・2(印刷中). (1998)

Toru Takemasa：“使用硅带的培养细胞扩增装置的开发”生物物理学38・2（出版中）。