【研究分野】生命・健康・医療情報学

【研究領域課題番号】17H01812 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞運動 / 走化性 / 免疫細胞 / マイクロ流体デバイス / 細胞性粘菌 / 入出力関係 / 生命情報

【研究成果の概要】

免疫系の培養細胞の運動を、細胞の運動を決定する細胞内分子活性の蛍光による可視化と、微小な空間における環境制御を実現するデバイスを用いて解析することにより、細胞の移動方向の決定の仕組みについてその詳細を調べました。その結果、シグナルの時間的変動が読み取られ細胞の前側が形成される反応と、シグナルの持続性が読み取られることで、細胞の後端を維持される反応が存在し、これらが組み合わさって働くことの重要性が示されました。

【研究の社会的意義】

免疫細胞などの速い細胞は、複雑な環境下で目的の細胞や組織に正確に到達することが知られています。細胞外にあるたよりとなるシグナル濃度の空間勾配、その時間変化、履歴、ノイズ成分などによって運動が変調されるため、これらの情報が適切に読み取られることが、こうした細胞のナビゲーションに不可欠と考えられます。今回の成果は、細胞のこうした巧みな性質を明らかにするもので、組織内の免疫監査の操作や、再生における細胞運動制御などの基礎となることが期待されます。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)

【研究分野】生命・健康・医療情報学

【研究領域課題番号】15K12138 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

走化性 / 免疫細胞 / 数理モデル / 生命情報 / 好中球 / 細胞遊走 / 細胞運動

【研究成果の概要】

本研究では、免疫細胞の移動を決定する、複雑な外部環境の時空間的情報処理の理解を目的とした。時空間的に変化する誘引分子fMLPの濃度プロフィールにたいして、好中球様細胞HL60がどのように応答するかを、微小流路系を用いた勾配形成とその操作によって、おもにライブセルイメージングを中心に解析した。その結果、HL60細胞はfMLP濃度上昇にたいして大きな変化を示し、濃度減少にたいして小さな変化を示すこと、同様の応答の非対称性がCdc42の一過的な活性変化でみられることが明らかになった。こうした特性は、免疫監査における細胞遊走の働きとその仕組の理解につながることが期待される。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)