Study on the switching mechanism of structural and tensional memory of cells

细胞结构记忆与张力记忆切换机制研究

基本信息

  • 批准号:
    22K19890
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-06-30 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

血管や骨,皮膚などの生体組織は力学環境の変化に応じて「リモデリング」する.このリモデリングを担う細胞骨格要素として,アクチンストレスファイバが注目されてきた.研究代表者は,ストレスファイバには,自身の構造が一旦バラバラになっても,ファイバの配向や発生する張力を効率良く再現させる「構造と力の記憶」が備わる可能性に気付いた.このような個々の細胞骨格分子の特性は,外乱に対する組織全体の恒常性を保つ基盤原理となっている可能性が高い.そこで本研究では,アクチンストレスファイバに生化学的・物理的外乱を加え分解させた後,その分子構造や張力が再現するか?あるいは崩壊するか?を詳しく調べる.そして,その再現と崩壊のスイッチングメカニズムを明らかにすることを目的としている.研究初年度は,独自開発した短パルスレーザアブレーションシステムを使って,単一の状態で培養した血管平滑筋細胞内の個々のストレスファイバを切断し,その収縮挙動ならびに修復・再構成する様子を高感度カメラで連続撮影した.また,マイクロコンタクトプリンティング法を使って細胞の接着領域を制御することで,細胞形態を正方形状や長方形状に操作しながら,細胞形態によるファイバの修復の違いを詳しく調べた.切断されたストレスファイバの収縮挙動は1次遅れ系で良好に近似でき,ファイバが粘弾性特性を有することが分かった.また,細胞の輪郭を形成するストレスファイバの修復率が有意に高いことや,細長い形態の細胞ほど,ファイバの修復率が高いことが明らかとなってきた.
Blood vessels, bones, skin, and living tissues are subject to changes in the mechanical environment. This is the first time I've seen a cell phone call. Research representatives argue that the structure of the body itself is likely to be reproduced in a good way once the orientation of the body is established. It is highly probable that the molecular properties of the cellular skeleton of each individual cell are consistent with the stability of the entire tissue due to external disturbances and the principle of substrate preservation. In this study, the molecular structure and tension of the molecules were reconstructed after the decomposition of biochemical and physical disorders.あるいは崩壊するか?I'm going to go through the motions. In the past, the number of people who have died in the past has increased. At the beginning of the study, we developed a new method of cell culture alone. In a single state, the cells in vascular smooth muscle cells were cut off, and the cells were repaired and reconstructed. The cell morphology is square or rectangular. The cell morphology is square or rectangular. The cell morphology is square or rectangular. A good approximation of the viscosity characteristics of the first order is obtained by cutting off the viscosity of the first order. The repair rate of cells with long and thin morphology is higher than that of cells with long and thin morphology.

项目成果

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专利数量(0)
Polarized light retardation analysis allows for the evaluation of tension in individual stress fibers
偏振光延迟分析可以评估单个应力纤维的张力
  • DOI:
    10.1016/j.bbrc.2022.06.066
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Sugita Shukei;Hozaki Masatoshi;Matsui Tsubasa S.;Nagayama Kazuaki;Deguchi Shinji;Nakamura Masanori
  • 通讯作者:
    Nakamura Masanori
茨城大学 マイクロ・ナノバイオメカニクス研究室ホームページ 研究業績
茨城大学微纳米生物力学实验室主页 研究成果
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
微細溝基板を用いた動脈内力学環境の再現と細胞収縮機能の向上
使用微槽基底再现动脉内机械环境并改善细胞收缩功能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takehiko Sasaki;Junko Sasaki;長山和亮,綿谷直樹
  • 通讯作者:
    長山和亮,綿谷直樹
細溝凹部での細胞の力学的拘束が血管平滑筋細胞の核形態と分化に与える影響
凹槽隐窝细胞机械约束对血管平滑肌细胞核形态及分化的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Sugita Shukei;Hozaki Masatoshi;Matsui Tsubasa S.;Nagayama Kazuaki;Deguchi Shinji;Nakamura Masanori;長山和亮,綿谷直樹;綿谷直樹,長山和亮
  • 通讯作者:
    綿谷直樹,長山和亮
細胞の力学応答・修復におけるアクチン細胞骨格の役割
肌动蛋白细胞骨架在细胞机械反应和修复中的作用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    長山和亮
  • 通讯作者:
    長山和亮
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Nagayama K;Matsumoto T;長山 和亮;中垣 将;Nagayama K;Matsumoto T
  • 通讯作者:
    Matsumoto T
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 通讯作者:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
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    Nagayama K;Matsumoto T;長山 和亮;中垣 将;Nagayama K;Matsumoto T;Matsumoto T;松本 健郎;Matsumoto T;Matsumoto T;Matsumoto T;松本 健郎;松本 健郎
  • 通讯作者:
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  • 资助金额:
    $ 4.16万
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