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原子間力顕微鏡による発生胚メカニクスの時空間挙動の研究

利用原子力显微镜研究胚胎力学的时空行为

基本信息

批准号：
17J01389
负责人：
藤井裕紀
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

1.上皮細胞は単層の細胞集団として発生や創傷治癒などの機能を示すことが知られている。このような機能のメカニクスについての研究として、牽引力分布の計測が行われているが、硬さ（ヤング率）の空間的な分布は不明であった。そこで、上皮細胞集団を原子間力顕微鏡（AFM）計測し、ヤング率の空間分布を調べた。これにより、細胞間距離を超える距離でヤング率の相関があることを明らかにした。さらに、アクチン繊維構造の阻害や、E-カドヘリン細胞接着タンパクの阻害をすると、ヤング率の細胞間の相関が失われた。このことから、アクチン骨格の細胞間にまたがる構造が、細胞集団的なヤング率の空間分布を形成していることを明らかにした。この内容についてまとめ、国際誌への論文掲載を行なった。2.昨年度に提唱した、傾斜を持つサンプル表面で定量的なヤング率を計測できる弾性接触モデルを生体サンプルに適用し、ヤング率の傾斜依存性を調べた。その結果、大きい傾斜角度を持つホヤ胚で、傾斜部分のヤング率が補正されたことにより、同じ細胞内で生じていたヤング率値の勾配が解消された。これにより、本解析モデルが３次元的な構造を持つ細胞集団サンプルのAFMによるヤング率マッピング計測に有用であることを明らかにした。この内容について、国際会議での口頭発表と国際誌への論文掲載を行なった。3.昨年度までに行った、ホヤ発生胚のAFM計測から得られた知見を元に、より詳細にホヤ胚のヤング率計測を行い、１細胞分解能で発生胚の細胞メカニクスを明らかにした。胚の陥入領域における細胞ヤング率の不均一性に加えて、胚の最初期の細胞分化が見られる領域で、神経索や脊索となる分化運命の異なる隣接する細胞のヤング率が異なっていることをAFM計測により新たに明らかにした。これらの成果についてまとめた論文を現在執筆中である。

1. Epithelial cells are composed of cells that develop and heal wounds. The study of the function, the measurement of the traction force distribution and the spatial distribution of the hardness are unknown. The spatial distribution of cell mass was measured by atomic force microscopy (AFM). The distance between the cells is greater than the distance between the cells. In addition, there is a lack of correlation between the cell and the cell, such as the resistance of the cell structure, the resistance of the cell to the cell structure, and the cell rate. At this point, it becomes clear that the intercellular structure of the actin skeleton and the spatial distribution of the cell aggregation rate are formed. The content of this article is published in the International Journal. 2. In the past year, the tilt of the surface was measured, and the tilt dependence of the surface was adjusted. As a result, the inclination angle of the large part is maintained, the inclination rate is corrected, and the correlation between the inclination rate and the intracellular inclination rate is eliminated. This analysis is based on the three-dimensional structure of the cell set and AFM. The content of the paper is published in the International Conference and the International Journal. 3. The AFM measurement of embryo development in the past year has been carried out in detail. The AFM measurement of embryo development rate has been carried out in detail. The AFM measurement of embryo development rate has been carried out in detail. The AFM measurement of embryo development rate has been carried out in detail. The heterogeneity of cell growth rate in embryo entry field increases, and the differentiation rate in embryo initial stage increases. The differentiation rate in embryo entry field increases, and the differentiation rate in embryo initial stage increases. This paper is now being written.