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ライブイメージング複合局所刺激による細胞力学応答に関する研究

利用实时成像复杂局部刺激研究细胞机械反应

基本信息

批准号：
09J03835
负责人：
植木洋輔
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J03835/
关键词：
バイオメカニクスメカノバイオロジー内皮細胞

项目摘要

1.細胞に局所的に力学刺激を負荷する為の磁気ピンセットシステムの構築を行った。この系を用い,局所力学刺激依存のアクチンリモデリングに及ぼす力学刺激の時間的パターンの影響を調べた。血管内皮細胞表面に,フィブロネクチンをコーティングした磁気マイクロビーズを接着させた。このビーズに300pNの大きさの引張り力を様々なパターンで負荷したところ,周波数1Hz,デューティサイクル50%で負荷した際に,最も顕著にビーズ周囲へのアクチン集積量が増加することが分かった。さらに,ミオシン分子の活性を阻害あるいは強制的に促進した際にはこの傾向が見られなくなったことから,内皮細胞においてはミオシン分子の寄与により,力学刺激に対する時間依存性が生じていることが示唆された。2.血流に曝された内皮細胞に生じた細胞内力学場を詳細に調べる為,高精度で観察可能な新規実験系の構築を行い,せん断応力負荷によって生じた受動的な細胞の変形挙動の計測を行った。まず,共焦点レーザ顕微鏡を用いてせん断応力を負荷された生きた内皮細胞の断面像を取得した。その結果,硬い細胞核が軟らかい細胞質部分と同様のせん断変形を示すという驚くべき結果を得た。次に,ストレスファイバ(SF)を介して焦点接着斑や細胞間接着に伝達される力の計測を行った。画像解析を用いてSFに生じた歪み量を計測した結果,2から10Paのせん断応力を負荷した際には,0.01から0.1%の歪みがSFに生じていた。この歪み量とSFの力学特性から,SFを介して最大で数十pNの力が伝達されていることが示された。これらの結果は,せん断応力環境下にさらされた内皮細胞における細胞内力学場を実験的に初めて示したものであり,せん断応力感知機構を調べる上で必要不可欠な力学的・定量的情報を提供したものと考えている。

1. The mechanical stimulation of the bureau is due to the effect of magnetic field. The mechanical stimulation is dependent on the mechanical stimulation time and the mechanical stimulation time of the mechanical stimulation. The vascular endothelium has a cell surface, and the blood vessel is covered by a magnetic field. The number of weekly waves is 1Hz, the number of weekly waves is 1Hz, the number of weekly waves is 50%, and the number of weekly waves is 50%. This is the most important thing. The molecular activity of the target molecule inhibits the activity of the enzyme to promote the growth of the cell, the endothelial cell sends the molecule to the cell, and the mechanical stimulation stimulates the time-dependent response of the cell to the cell. two。 The effect of blood flow exposure on endothelial cell physiology and intracellular mechanics is that the high-precision monitoring may be related to the mechanical behavior of the endothelium cell. The cross-sectional image of the endothelial cell is obtained by using the confocal microscope to break the load. The results showed that the nuclei of the cells were broken in the same way as those in the nuclei. For the second time, the focus of the SF is followed by the focus of the cell, and then the computer is used. The analysis of the portrait shows that you use the SF to generate the error amount and the calculation result, the 10Pa value is 2%, and the SF is 0.1%. The mechanical properties of the SF are measured, and the maximum mechanical properties of the SF are more than ten PN. The results of the experiment show that in the environment of stress, the initial stage of the endothelial cell biomechanics test shows that the mechanical properties of the endothelium, the endothelium, the endo