Development of in situ measurement technique to evaluate the internal stress of intracellular structures

开发原位测量技术来评估细胞内结构的内应力

• 批准号: 20680025
• 负责人: NAGAYAMA Kazuaki
• 金额: $ 15.23万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20680025/
• 关键词: バイオメカニクス; 生物・生体工学; メカノトランスダクション; 細胞骨格; 力学特性; 細胞の力学応答

The purpose of this study is to elucidate how forces applied to cells are transmitted through intracellular components. We found that cytoskeletal filaments, such as actin stress fibers(SFs) and microtubules, have crucial roles in maintaining whole cell mechanical properties, and they contribute to the intracellular force balance three dimensionally, which control the internal tension of cells and their three dimensional morphology. We also found that SFs firmly connected to nuclear membrane, and the internal force of SFs transmitted mechanically to the nuclear membrane. These direct force transmission may induce the conformation changes of intranuclear DNA. The results of this study will provide new prospects in cellular mechanotransduction.

本研究的目的是阐明施加于细胞的力是如何通过细胞内组分传递的。我们发现细胞骨架细丝，如肌动蛋白应力纤维（SFs）和微管，在维持整个细胞的力学特性中起着至关重要的作用，它们有助于细胞内三维力平衡，从而控制细胞的内部张力及其三维形态。我们还发现SFs与核膜紧密连接，并且SFs的内力机械地传递给核膜。这些直接的力传递可能引起核内DNA构象的改变。本研究结果将为细胞力学转导的研究提供新的前景。

项目成果

磁気駆動式マイクロピラーデバイスを用いた細胞焦点接着部位への力学刺激負荷

使用磁驱动微柱装置对细胞粘着斑部位施加机械刺激

• 发表时间: 2011
• 作者: 増田和実;高倉久志;古市泰郎;嶋田裕哉;長山和亮
• 通讯作者: 長山和亮

培養血管平滑筋細胞の巨視的引張負荷・除荷に伴う細胞内張力変化のその場計測

原位测量与培养血管平滑肌细胞宏观拉伸加载和卸载相关的细胞内张力变化

• 发表时间: 2010
• 作者: 洪在成;大内田理一;橋爪誠;長山和亮
• 通讯作者: 長山和亮

On the Intracellullar Memory of Stress Fiber Orientation : Effects ofMici-otubules and Focal Adhesions on the Repolymerization Process of Stress Fibers

应力纤维取向的细胞内记忆:微管和局部粘附对应力纤维再聚合过程的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: Taro Sugihara;Motoki Miura;Susumu Kunifuji;Yang YF
• 通讯作者: Yang YF

Dynamic Changes of Traction Force at Focal Adhesions during Macroscopic Cell Stretching Using an Elastic Micropillar Substrate: Tensional Homeostasis of Aortic Smooth Muscle Cells

使用弹性微柱基底宏观细胞拉伸过程中局部粘连牵引力的动态变化：主动脉平滑肌细胞的张力稳态

• DOI: 10.1299/jbse.7.130
• 发表时间: 2012
• 期刊: Journal of Biomechanical Science and Engineering
• 作者: Nagayama;K.;Adachi;A.;Matsumoto;T.
• 通讯作者: T.

Stress fibers stabilize the position of intranuclear DNA through mechanical connection with the nucleus in vascular smooth muscle cells

• DOI: 10.1016/j.febslet.2011.11.006
• 发表时间: 2011-12-15
• 期刊: FEBS LETTERS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Nagayama, Kazuaki;Yahiro, Yuki;Matsumoto, Takeo
• 通讯作者: Matsumoto, Takeo