【研究分野】医用生体工学・生体材料学

【研究領域課題番号】22300150 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオメカニクス / shear stress / 血管内皮細胞 / 細胞膜 / カベオラ / ATP / 流れ剪断応力 / イオンチャネル / カルシウム・シグナリング / プリノセプター

【研究成果の概要】

血管の内面を覆う内皮細胞は血液の流れに起因する力学的刺激であるshearstressを感知して応答し、血管の働きを調節している。本研究では、我々が独自に開発したイメージング法により、shearstressに対する内皮細胞応答である内因性ArPの放出が細胞膜カベオラから起こり、P2×4受容体を介してカルシウム・シグナリングを引き起こすことを明らかにした。更に、細胞膜カベオラはshearstressによりそのlipidorderを変化させ、膜の流動性を高めることにより、内皮細胞機能を調節することを解明した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)

【研究分野】医用生体工学・生体材料学

【研究領域課題番号】21220011 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

血管内皮細胞 / Shear stress / 血行力学因子 / メカノセンサー / カルシウム・シグナリング / 細胞膜 / アデノシン３リン酸 / 細胞分化 / shear stress / 形質膜 / 巨大単一膜ベシクル / メカノトランスダクション / lipid order / 膜流動性 / メカニカルストレス / メカノセンシング / ATP / カルシウムチャネル / イオンチャネル / ES細胞

【研究成果の概要】

血管内皮細胞が血流に起因するshear stressを感知し、情報伝達する分子機構を解析した。内皮細胞にshear stressが作用すると即座に細胞膜カベオラの脂質の相状態が秩序液体相から無秩序液体相に変化し、膜流動性が上昇することを見出した。独自に開発した新規イメージング法によりshear stressによる膜の物理的性質の変化はATPの放出に繋がり、それがP2X4チャネルを活性化し、Ca2+の細胞内への流入と、それに続く細胞全体に伝搬するCa2+波を惹起することが示された。細胞膜自体がshear stressのセンサーとして働き、Ca2+を介した情報伝達が行われることが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31

【配分額】203,320千円 (直接経費: 156,400千円、間接経費: 46,920千円)

【研究分野】医用生体工学・生体材料学

【研究領域課題番号】18200030 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

カルシウムイオン / 剪断応力 / ATP受容体 / 細胞膜 / 遺伝子欠損マウス / 血管 / 血流 / 伸展張力 / 内皮細胞 / エンドセリン / NO合成酵素 / カルシウム・イオン / ATP / ATP合成酵素 / 遺伝子血管マウス

【研究成果の概要】

血流による血管の働きの調節は血管内皮細胞が血流に起因する力学的刺激である剪断応力を感知して応答する事に基づいている。我々は内皮細胞の剪断応力感知機構に細胞膜に分布するATP作動性イオンチャネルP2X4を介する細胞外カルシウムの流入反応が重要な役割を果たすことを明らかにしてきた。本研究により剪断応力の強さ依存性に放出されるATPがP2X4を活性化すること、剪断応力によるATP放出に細胞膜カベオラにあるATP合成酵素が関与することが判明し、血流の情報が細胞内部に伝達される血流センシングの分子機構の解明が進んだ。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】48,880千円 (直接経費: 37,600千円、間接経費: 11,280千円)