頚動脈分岐部での力学的刺激・物質輸送と細胞の機能異変との関連に関する研究

颈动脉分叉处机械刺激与物质转运与细胞功能异常关系的研究

基本信息

批准号：
18560155
负责人：
多田茂
金额：
$ 1.91万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では血流及び血管のバイオメカニクスと物質輸送という視点から血管分岐部におけるマクロな血行力学的効果がミクロスケールで生じる血管細胞の生理機能に与える影響を明らかにする。平成18年度は[1]頸動脈分岐部でのせん断応力・壁伸張の波形パターンが、動脈の他の部位のそれらとは際だって異なる特徴について実験的に明らかにし、定量的評価を行うということ。[2]頸動脈分岐部でのせん断応力・壁伸張による力学的刺激によって細胞の動脈硬化抑制機能、すなわち一酸化窒素(NO)の産生能、が低下するということ。を明らかにすることを目標とし、実験を行った。【実験の概要】予備実験としてウシ臍帯動脈内皮細胞を用いた実験を行った。(1)まず頸動脈分岐部でのせん断応力の時間履歴を再現するため、せん断応力負荷装置を製作し、内皮細胞を培養したシリコンシートを装置に取り付ける。(2)蛍光顕微鏡のステージに設置した石英ガラス製小型チャンバーにシリコンシートをセットし、チャンバーに培養用培地を満たし、上部にせん断応力負荷装置をセットする。装置全体を37±0.1℃に保たれた断熱ユニットに収納し、実験装置を稼働させ、一定の時間(〜1h)毎にせん断応力負荷装置を取り外し、細胞イメージングシステムを用いてNO産生量の変化を測定した。NO産生量の測定は当初予想していたよりデータのばらつきが大きく、未だ信頼性の高いデータを得るには至っていない。その解決法として、顕微鏡の倍率を上げることでコントラストを挙げ、NO検定試薬においても様々な情報を頼りに、別の試薬への切り替えを検討している、実験装置の改善も検討している。

这项研究将阐明从血流和血管生物力学和材料运输的角度，从微观尺度上出现的血管分叉对血管分叉功能的影响。在2006财年，[1]我们将在颈动脉分叉时实验阐明剪切应力和壁延伸的特征，这些特征与动脉其他部位的剪切应力和壁伸展的特征尤其不同，并将进行定量评估。 [2]颈动脉分叉处的剪切应力和壁扩展的机械刺激可降低细胞抑制动脉粥样硬化的能力，即产生一氧化氮的能力（NO）。进行了实验，目的是阐明[实验摘要]使用牛脐带动脉内皮细胞作为初步实验进行了实验。（1）首先，为了重现颈动脉分叉处的剪切应力的时间历史，制造了剪切应力载荷装置，并将含有培养的内皮细胞的硅片附加到该装置上。（2）在安装在荧光显微镜阶段的小石英玻璃室中设置硅片，用培养基填充腔室，并在顶部设置剪切应力加载装置。整个设备都存储在保持在37±0.1°C下的绝缘单元中，操作实验设备，每次（〜1 h）卸下剪切应力加载装置，并使用单元格成像系统测量无生产的变化。没有生产量的数据的测量比最初预期的更大，并且尚未获得高度可靠的数据。作为解决方案，我们还考虑改善实验设备，这正在增加显微镜的放大倍率以提供对比度，并依靠各种信息在没有测试试剂中切换到另一种试剂。