頚動脈分岐部での力学的刺激・物質輸送と細胞の機能異変との関連に関する研究

颈动脉分叉处机械刺激与物质转运与细胞功能异常关系的研究

基本信息

批准号：
18560155
负责人：
多田茂
金额：
$ 1.91万
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 (C)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では血流及び血管のバイオメカニクスと物質輸送という視点から血管分岐部におけるマクロな血行力学的効果がミクロスケールで生じる血管細胞の生理機能に与える影響を明らかにする。平成18年度は[1]頸動脈分岐部でのせん断応力・壁伸張の波形パターンが、動脈の他の部位のそれらとは際だって異なる特徴について実験的に明らかにし、定量的評価を行うということ。[2]頸動脈分岐部でのせん断応力・壁伸張による力学的刺激によって細胞の動脈硬化抑制機能、すなわち一酸化窒素(NO)の産生能、が低下するということ。を明らかにすることを目標とし、実験を行った。【実験の概要】予備実験としてウシ臍帯動脈内皮細胞を用いた実験を行った。(1)まず頸動脈分岐部でのせん断応力の時間履歴を再現するため、せん断応力負荷装置を製作し、内皮細胞を培養したシリコンシートを装置に取り付ける。(2)蛍光顕微鏡のステージに設置した石英ガラス製小型チャンバーにシリコンシートをセットし、チャンバーに培養用培地を満たし、上部にせん断応力負荷装置をセットする。装置全体を37±0.1℃に保たれた断熱ユニットに収納し、実験装置を稼働させ、一定の時間(〜1h)毎にせん断応力負荷装置を取り外し、細胞イメージングシステムを用いてNO産生量の変化を測定した。NO産生量の測定は当初予想していたよりデータのばらつきが大きく、未だ信頼性の高いデータを得るには至っていない。その解決法として、顕微鏡の倍率を上げることでコントラストを挙げ、NO検定試薬においても様々な情報を頼りに、別の試薬への切り替えを検討している、実験装置の改善も検討している。

本研究将从血流、血管生物力学、物质运输等角度阐明血管分叉处宏观血流动力学效应对微观尺度血管细胞生理功能的影响。 2006财年，我们的目标是[1]通过实验阐明并定量评估颈动脉分叉处与动脉其他部位明显不同的剪应力和管壁延伸的波形特征。 [2] 颈动脉分叉处的剪切应力和管壁拉伸引起的机械刺激会降低细胞抑制动脉硬化的能力，即产生一氧化氮（NO）的能力。我们进行了一项实验，目的是澄清这一点。 [实验概要] 作为初步实验，我们使用牛脐动脉内皮细胞进行了实验。 (1) 首先，为了重现颈动脉分叉处剪切应力的时间历程，我们将制作剪切应力加载装置，并将含有培养内皮细胞的硅胶片附着到该装置上。 (2) 将硅片置于荧光显微镜载物台上的石英玻璃小室中，在室中填充培养基，并在顶部设置剪切应力加载装置。整个装置被安置在保持在 37 ± 0.1°C 的绝缘装置中，操作实验装置，定期（约 1 小时）移除剪切应力加载装置，并使用细胞成像测量 NO 产生的变化系统进行了测量。 NO 产生的测量显示出比最初预期更大的变异性，并且尚未获得高度可靠的数据。作为解决方案，我们正在考虑通过增加显微镜的放大倍数来增加对比度，依靠NO测定试剂的各种信息，并考虑更换不同的试剂。我们也在考虑改进实验设备。