マトリクス場の物性変動によるES細胞の増殖・分化制御と再生医工学的展開

通过改变基质场物理性质控制ES细胞的增殖和分化及再生医学工程的发展

基本信息

批准号：
16700352
负责人：
原田伊知郎
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は細胞の足場ECMを自在に伸縮させることで、細胞のサイトカイン等の各種液性因子に対する応答性のスイッチング制御に迫ることであり、交付期間中に以下のことを目標として次の研究を進めてきた。それらは、1.機械的に収縮・膨潤して細胞骨格・形態を可変する培養基質ゲルの設計、2.原子間力顕微鏡イメージングによって、細胞の膜物性計測、3.変動した膜物性と液性因子、特に各種サイトカインに対する細胞の応答性の解析、であり、細胞は細胞が接着している足場の力学的変動によって細胞骨格の再構築を行い、増殖因子などの液性因子からの応答性を変動させている可能性について検討することであった。1としては温度応答性ゲルとしてN-isopropylacrylamide(NIPA)ゲルを利用することで細胞に力学的刺激を加える系を確立した。本培養系では、力学的刺激を加えた細胞の形態変化を顕微鏡下で観察しつつ、さらに細胞のシグナル伝達挙動を生化学的実験によって検証することが可能であった。その結果、細胞を等方的に伸張させることで形態変化、それに伴うArkのリン酸化が起こることが確認された。また、2においては検出系にファイバープローブを用いるに至らなかったが、細胞と足場の力学的相互作用の追従可熊な培養基質の作製に成功し、細胞の弾性挙動もAFMと併用することで解析することが可能であることを確認した。3については、液性因子として上皮細胞増殖因子(EGF)を用いることで膜弾性の挙動を追従することを試みたが液性因子をそのまま添加することでは膜弾性率の局所的な変動が追従できなかったため、EGFを直径2μmのラテックスビーズに固定化し、細胞へ局所的に刺激する方法論を確立することに成功した。

这项研究的目的是自由扩展和收缩细胞支架ECM，并密切遵循对各种体液因子（例如细胞中细胞因子）的反应性的控制。在赠款期间进行以下目标进行了以下研究。这些是1。培养基底物凝胶的设计，这些培养基凝胶可以机械收缩并膨胀以改变细胞骨架和形态，2。通过原子力显微镜成像测量细胞膜特性，3。分析细胞对波动膜特性和体质因子的波动性的反应，尤其是各种细胞因子。细胞是由于细胞粘附在支架中的机械波动而导致的细胞骨架，并检查了诸如生长因子等体液因子的响应能力可能会改变的可能性。结果，通过利用N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）凝胶作为温度响应性凝胶，建立了将机械刺激应用于细胞的系统。在当前的培养系统中，有可能在显微镜下观察细胞的形态变化，并通过生化实验进一步验证细胞的信号转导行为。结果，已经证实，细胞各向同性的延伸会导致形态变化，并且相关的方舟的磷酸化。此外，在2中，不将纤维探针用作检测系统，但是它成功地创建了熊培养的底物，可以通过使用细胞来进行机械互动，从而可以通过它进行机械相互作用，从而可以通过这种细胞来进行机械性，从而可以通过弹性进行分析。关于3，我们试图通过使用表皮细胞生长因子（EGF）作为体液因子来遵循膜弹性的行为，但是通过添加体液因子，膜的局部变化无法遵循，因此我们成功地建立了一种与含量固定在乳胶上的方法的方法，并刺激了2μmeter的latex beads in timal of 2°M stroum strom stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum stroum。