キャッチ結合組織における分子シンクロナイゼーションとモデル化

捕获结缔组织中的分子同步和建模

• 批准号: 11167224
• 负责人: 本川 達雄
• 金额: $ 10.75万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11167224/
• 关键词: キャッチ結合組織; ナマコ; ホヤ; 代謝率; アロメトリー; 群体; 結合組織性収縮; 棘皮動物; サイズ; 硬化因子; 神経ペプチド; NGIWYamide; キャッチ結合組織; ナマコ; ホヤ; 代謝率; アロメトリー; 群体; 結合組織性収縮; 棘皮動物; サイズ; 硬化因子; 神経ペプチド; NGIWYamide

クリイロナマコの体壁の結合組織(真皮)を用い、キャッチ結合組織のエネルギー消費量を見積もった。エネルギー消費量は酸素消費率(VO2)を測定することで求めた。休息時のVO2は0.620±0.11mlO2/h/g(±s.e.,20℃)であった。高濃度にカリウムイオンを含む海水(100mMK^+)で硬い状態(キャッチ状態)にしたものでは、酸素消費率は1.09±0.24mlO2/h/gへと増加した。同じ個体の体壁縦走筋を用いて酸素消費率を測定したところ、キャッチ結合組織の休息時の酸素消費率は筋の休息時の値の約1/10であった。キャッチ状態の酸素消費率はK^+刺激で収縮中の筋肉のものの、やはりほぼ1/10であった。以上の結果は、棘皮動物のきわめて低いエネルギー消費量は、キャッチ結合組織(という細胞外成分が大部分のもの)の活用に由来するとして説明可能である。群体における代謝スケーリングを研究した。シモダイタボヤは1週間に一度、群体を構成している親の世代が退化して子の世代に完全に置き換わるtakeoverという現象を示す。Takeover中のエネルギー消費率と通常状態のエネルギー消費率とを計って比べたところ、群体重量に対して通常状態ではアロメトリーを、takeover中にはアイソメトリーを示した。これは生理的状況でスケーリングが変化する、初めての結果である。この結果を説明するために、以下のような仮説をたてた。「ベキ乗のサイズ効果はユニット同士の局所的な相互作用によって生まれる。takeover中にサイズ効果が見られなくなるのは、ユニット間の連絡が切れ、相互作用がなくなることによる。同じユニットが局所的な相互作用をもつ系は、自己組織化臨界状態にある可能性があり、臨界状態とは相互作用の効果がベキ関数で記載されるものである。」

猩红海参的体壁的结缔组织（真皮）用于估计捕获结缔组织的能量消耗。通过测量氧消耗率（VO2）来确定能源消耗。静止时的VO2为0.620±0.11mlo2/h/g（±S.E。，20°C）。当混合物与含有高钾离子（100 mMK^+）的海水捕获（捕获）时，氧气消耗速率提高到1.09±0.24mlo2/h/g。当使用同一个体的体壁纵向肌肉测量氧气消耗率时，其余的捕获结缔组织的氧气消耗率约为肌肉静息值的1/10。与K^+刺激的肌肉收缩的肌肉接收率几乎为1/10。以上结果可以解释为棘皮动物的极低能量消耗源于捕获结缔组织（大多数细胞外部成分）的利用。研究了组中的代谢缩放。 Shimodaitaboya展示了一种称为Takeover的现象，其中每周一次，构成该小组的父母一代人退化并完全取代了孩子的一代。在比较接管过程中的能耗率和正常状态下的能耗率时，组的体重在正常条件和接管下的等轴测图下显示出异形。这是第一次在生理情况下变化。为了解释这一结果，提出了以下假设：“权力的大小效应是由单位之间的局部互动产生的。在接管过程中无法查看尺寸效应是由于单位之间的通信丧失和无交互作用。同一单元具有局部交互的系统可能是在自组织的临界状态下，并且关键状态在互动中描述了互动的效果，是势力功能的影响。”