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生体熱工学及び細胞生物学的手法を併用した成熟神経細胞の凍結融解挙動の解明

利用生物热工程和细胞生物学技术阐明成熟神经元的冻融行为

基本信息

批准号：
11J09393
负责人：
植村真
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J09393/
关键词：
凍結融解氷結晶神経細胞形態生存性成熟神経細胞

项目摘要

生体凍結の応用である凍結保存では、細胞や組織の損傷・保存のメカニズムは未だ十分には解明されていない。一方、薬・毒物スクリーニングの発展につながると期待される成熟神経細胞の凍結・融解挙動の研究は未だほとんど行われていない。この背景において、本研究課題では、成熟した神経細胞の凍結・融解挙動、凍結・融解後の細胞の形態変化や生存性について、詳細な情報を得ることを目的とする。本年度は、平成23年度の実験結果から明らかとなった凍結・融解後の形態変化に関して、当該過程における細胞に対する環境因子として、浸透圧ストレスに注目し、それに曝した場合の細胞時系列変化や細胞骨格の変化を調べると共に、凍結・融解後の形態変化との比較・検討を行った。さらに、凍結・融解後の形態変化や生存性に対する、凍結保護物質添加の影響を調べた。具体的には以下のようである。1.NaCl濃度の濃縮・希釈において、神経突起は、高張状態で若干細くなり、希釈過程において数珠状化や短小化が生じた。細胞体は、高張状態で明確に収縮し、希釈過程で再膨張および球状化した。2.代表的な凍結保護物質であるDMSOを10%添加した生理食塩水中においては、DMSOを含まない場合に比べ、氷結晶は微細化し、凍結過程で細胞の脱水・収縮は軽減した。冷却速度が速い場合には、細胞内凍結が観察された。3.DMSOを10%添加した生理食塩水中における凍結・融解後、神経突起の数珠状化・短小化が若干見られるものの、DMSOを含まない場合に比べ、大きく減少した。4.DMSOを10%添加した生理食塩水中においては、DMSOを含まない場合に比べ、凍結・融解後のNeurofilament L(細胞骨格タンパク質)は、数珠状化や湾曲・たわみなどが軽減され、コントロールと同様に、突起に沿って均一に存在していた。5.DMSOを10%添加した生理食塩水中における凍結・融解後、冷却速度が0.5～3℃/minにおいて最も生存率が高く、より低い、または高い冷却速度においては生存率が減少した。

Freezing of living organisms for preservation, cell and tissue damage, preservation, etc. The study of freezing and thawing behavior of mature neurocytes has not been completed. Background: This study aims to obtain detailed information on freezing and thawing of mature neurons, morphological changes and viability of cells after freezing and thawing. This year, the results of 23 years of operation showed that the morphological changes after freezing and thawing were related to the environmental factors and infiltration pressure of cells during the process, and the morphological changes after freezing and thawing were compared and discussed. In addition, the morphological changes after freezing and thawing and the effects of the addition of freezing protective substances were modulated. The following is a list of specific examples. 1. Concentration of NaCl, concentration of NaCl, concentration of NaCl, The cell body is in a hypertonic state, and the cell body is in a hypertonic state, and the cell body is in a hypertonic state. 2. The freeze-protecting substance DMSO 10% is added to physiological water, and when DMSO is contained, the crystallization is refined, and the freezing process is dehydrated and shrunk. The cooling rate is very fast, and the intracellular freezing is very difficult to detect. 3. When DMSO is added to physiological diet water, the number of beads and shortening of nerve protrusions are reduced after freezing and thawing. When DMSO is added, the number of beads and shortening of nerve protrusions are reduced. 4. When DMSO is added to physiological food water by 10%, Neurofilament L(cell skeleton) after freezing and thawing exists uniformly along the surface of the body. 5. DMSO 10% added to physiological food water after freezing and thawing, cooling rate of 0.5~3℃/min, the highest survival rate, low, high cooling rate, the highest survival rate decreased