細胞社会は互いのコミュニケーションをどのようにとっているか：複雑系の視点

细胞社会如何相互沟通：复杂系统的视角

• 批准号: 21K12651
• 负责人: 岸本 聡子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Dokkyo Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12651/
• 关键词: 創傷治癒; 細胞間コミュニケーション; 生体シミュレーション; 炎症性サイトカイン; 細胞外マトリクス; 複雑系; マルチエージェントシミュレーション; 脂肪組織由来間質細胞

急性炎症における細胞の動きを観察するため、DsRed（間質細胞）とGFP（骨髄細胞）の2種類の蛍光が観察できるモデルマウスを作成し、time-lapse蛍光顕微鏡で撮影した。生理的体動（心拍や呼吸）や組織の乾燥による画像の乱れを取り除くため、吸引ポンプによるスタビライザーの導入や保湿した組織をスライドガラスに圧着させて乾燥を防ぐことで、数時間の撮影でも概ね安定して撮影できる条件を整えた。priming刺激直後から時間を区切って撮影した結果、骨髄細胞はその形を変形させながら遊走し、傷害刺激後24時間までに徐々に増加した。大小様々な集簇像も確認された。傷害刺激後数時間では、骨髄細胞と連動する間質細胞も見られた。今後、apoptosis cellを同時検出する実験系を構築し、これらの細胞の動きを詳細に理解する。また、昨年度開発した生体シミュレーションを用いて、急性炎症における好中球swarming現象を模擬した。細胞の動き、サイトカインの放出と分解、細胞外マトリクス(ECM)の産生と分解などのパラメータをランダムで変化させ、好中球swarmingの制限ステップ内の成功率を計測した。このようなランダムパラメータの試行錯誤は、好中球swarmingを適応度と見做すダーウィン進化のモデルとなる。細胞自身がサイトカインを産生（シグナル増幅）する能力の有無、ECMの産生能力の有無、で4種類の条件に場合分けしたところ、細胞がサイトカインを受け取っていない時点の探索スピードが速ければ好中球swarmingの成功率が高くなった。昨年度開発した、サイトカインを時間微分と空間微分のどちらかで感知するアルゴリズムでも同じ結果だった。ECMの産生能力を付け加えると、適応度が低下した。今後は適応度の指標を異なるものに選択し、複数の細胞に異なるルールを与えるなどの条件で引き続きシミュレーションを実施する。

The cellular dynamics of acute inflammation was detected by microarray, DsRed (bone marrow cell), GFP (bone marrow cell), time-lapse (bone marrow cell), and so on. The physiological movement (heart shot and breathing) organizes the portrait of the dryness system, randomly removes the picture, attracts the moisturizer tissue to prevent the dryness, and takes a few minutes to make sure that the conditions of the camera are improved. The results of short-term video clips were cut immediately after priming stimulation, bone marrow cells were divided into two groups: bone marrow cells, bone marrow cells and bone marrow cells. Clusters of large and small clusters are like confirming clusters. Some time after the stimulation, the bone marrow cells were connected with each other to get rid of each other. In the future, apoptosis cell will also tell you that you need to make sure that you don't know what to do and how to do it. Since the beginning of last year, swarming has become a model for the treatment of acute inflammation and acute inflammation. The cells are broken down, the cells are broken down, the extracellular cells are broken down (ECM), the cells are broken down, the cells are broken down, and the success rate is calculated in terms of the success rate of the swarming. Because of the error caused by the error, the accuracy of the swarming can be improved. The ability of the cell to improve the quality of life, the ability of ECM to have the ability to do so, and the ability to improve the quality of life, the number of students, the number of students, the ability of students, the Since the opening of the year last year, we have been able to do the same thing in terms of time, space, differential, perception, communication and communication. The health ability of ECM students is higher and lower than that of the normal students. In the future, it refers to the selection of information, the number of copies, the number of cells, the number of conditions, and the conditions.