壁せん断応力影響下における血管内皮細胞の膜受容体を介した情報伝達機構の解明

阐明血管内皮细胞在壁剪应力影响下通过膜受体的信息传递机制

• 批准号: 15700337
• 负责人: 工藤 奨
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Shibaura Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15700337/
• 关键词: 血管内皮細胞; せん断応力; 情報伝達; 膜受容体; 一粒子; 膜タンパク

本年度は,粒子追跡結果より膜タンパク質の拡散係数と移流速度を算出し,0-2dyn/cm2の範囲で影響を調べた.また,細胞内情報伝達物質であるカルシウムイオンの測定もおこなった.実験は,昨年度と同様にヒト大動脈由来内皮細胞を用い,せん断応力の負荷には平行平板型の流路を使用した.また膜タンパクにはGPIアンカー型タンパク質であるCD59に着目しその運動を解析した.細胞内カルシウムイオンの測定には,カルシウムグリーンを用いた.また,カルシウムイオンの局所濃度上昇を誘導させるために,ケージドIP3およびレーザーフォトリシスシステムを使用した.膜タンパクの移流速度はせん断応力が増加するにつれて,線形に増加した.一方,拡散係数に関しては,0-1.0dyne/cm^2の間ではほぼ一定の拡散係数(D=4.0×10^<-10>±4.0×10^<-12>cm^2/s)が計測された.ところが,2.0dyne/cm^2では拡散係数は29×10^<-10>±8.0×10^<-10>cm^2/sと急激に増加した.2.0dyne/cm^2での急激な拡散係数の上昇は血管内皮細胞の細胞膜の状態が変化していることを示しており,せん断応力の影響を受け細胞膜タンパクの移動量を変化させることが分かった.カルシウムイオンに関しては,細胞内のケージドIP3を局所で活性化させると細胞内カルシウムイオンの上昇が観察された.同一細胞内においても,IP3を活性化させた部位の違いによりカルシウムイオン濃度上昇に違いが観察された.さらに,内皮細胞にせん断応力を負荷すると,IP3を活性化させた細胞のカルシウムイオン濃度上昇後,下流に位置する細胞に次々とカルシウムイオンが伝播していく様子が観察された.以上の結果から,せん断応力の負荷により細胞膜タンパクの局所的な移動変化が起き,そのことが細胞内情報伝達と深く関与していると推察した.

This year, particle tracking results, dispersion coefficient of film quality and migration velocity were calculated, and the range of 0 -2dyn/cm2 was adjusted. In addition, intracellular information is transmitted to the material, and the determination of intracellular information is carried out. In the past year, the use of endothelial cells derived from the aorta was similar to that of parallel plate flow paths. The GPI is the most important part of the GPI. The measurement of intracellular cell cycle is carried out in the middle of the cell cycle. In addition, IP3 and IP4 are used to induce the increase in the concentration of the system. The velocity of the membrane flow increases with the increase of the breaking force. The dispersion coefficient is measured between 0 and 1.0 dyne/cm^2 and a certain dispersion coefficient (D=4.0×10^<-10>±4.0×10^<-12>cm^2/s). The dispersion coefficient of 2.0 dyne/cm^2 was 29×10^<-10>±8.0×10^<-10>cm^2/s and increased rapidly. The dispersion coefficient of 2.0 dyne/cm^2 increased rapidly. The state of the cell membrane of vascular endothelial cells changed rapidly. In relation to the intracellular protein, the local activation of the intracellular protein IP3 and the increase of the intracellular protein can be observed. In the same cell, IP3 was activated and the concentration of IP3 increased. In addition, the endothelial cells are under stress, and IP3 is activated. When the concentration of IP3 in the endothelial cells increases, the downstream cells are under stress. The above results show that the load of the breaking force is caused by the shift of the cell membrane, and the intracellular information is transmitted to the deep connection and the middle of the detection.

项目成果

Mitochondria are intracellular magnesium stores: investigation by simultaneous fluorescent imagings in PC12 cells

• DOI: 10.1016/j.bbamcr.2004.10.013
• 发表时间: 2005-05-15
• 期刊: BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR CELL RESEARCH
• 影响因子: 5.1
• 作者: Kubota, T;Shindo, Y;Oka, K
• 通讯作者: Oka, K

血管内皮細胞の物質輸送能に及ぼすせん断応力の影響

剪切应力对血管内皮细胞物质转运能力的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第41回日本伝熱シンポジウム
• 作者: 工藤奨;谷下一夫
• 通讯作者: 谷下一夫

Relationship between microtubule network structure and intracellular transport incultured endothelial cells affected by shear stress

剪应力影响培养内皮细胞微管网络结构与细胞内运输的关系

• 发表时间: 2004
• 期刊: JSME Int J, Ser. C 47
• 作者: Kudo;S.;et al.
• 通讯作者: et al.

鳥巣 晃弘: "前交通動脈の動脈瘤進展に伴う流れ構造(第二報LDVによる計測と壁せん断応力の評価)"機械学会第16回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. No.03-38. 229-230 (2004)

Akihiro Torisu：“与前交通动脉的动脉瘤进展相关的流动结构（第二次报告：LDV测量和壁剪切应力的评估）”第16届日本机械工程学会生物工程会议论文集第03-38号。 -230 (2004)

中澤 伸彦: "前交通動脈回りの動脈瘤発生に伴う壁せん断応力分布"機械学会2003年度年次大会講演論文集. No.03-1 Vol.7. 69-70 (2003)

Nobuhiko Nakazawa：“与前交通动脉周围动脉瘤发展相关的壁剪切应力分布”日本机械工程师学会 2003 年年会论文集第 03-1 卷 70（2003 年）。