Investigation of the effect and mechanism of constant compression stimulation on human lymphatic endothelial cells

持续压迫刺激对人淋巴内皮细胞的影响及机制研究

基本信息

批准号：
22K09870
负责人：
高田弘弥
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Nippon Medical School
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

微小重力環境では、動物とヒトの骨格筋の量や機能、あるいは骨のカルシウムの代謝が低下し、培養筋細胞の分化も抑制されることが実験的に証明されている。即ち、荷重や重力などのメカニカルストレスは、筋肉や骨をはじめ臓器内細胞環境の維持に不可欠な物理的刺激であることが明らかになってきた。細胞はアピカル位(頂上面)に対する適切な定圧刺激によって生理機能が修飾され、場合によっては細胞の運命が制御される可能性があるとの仮説から、リンパ管に対する定圧刺激は、筋ポンプによるリンパ還流機能の活性化として作用するだけでなく、リンパ管新生にも寄与すると推察した。そこで、荷重に伴うリンパ管内皮細胞(HDLEC)の細胞形態の変化が細胞分化・増殖にどのような影響を与えるか、また、その細胞の微小変形時の細胞応答のリアルタイムイメージングを第一に検討している。即ち、細胞頂上面からの定圧刺激による細胞変形量と応答を視覚的に解析である。①培養した HDLEC 細胞に定圧刺激を負荷し、タイムラプス撮影顕微鏡を用いて細胞運動や形態変化を観察した。その結果、細胞が接着しネットワーク形成がみられた。②定圧刺激による細胞変形イメージングを共焦点レーザ顕微鏡で観察したところ、細胞内に空胞が認められ、管腔形成をし始めている可能性が示唆された。さらに、標識した細胞などを用いて定圧刺激によるリンパ管新生の制御メカニズムを解明し、動物モデルも導入してリンパ浮腫改善に向けた新しい治療戦略の科学的根拠を導くことを目標とする。

经过实验证明的是，在微重力环境中，动物和人类骨骼肌的数量和功能以及骨骼中的钙代谢减少，并且也抑制了培养的肌肉细胞的分化。换句话说，很明显，诸如负载和重力之类的机械应力是物理刺激，这对于维持器官中的细胞环境（包括肌肉和骨骼）至关重要。基于以下假设：细胞可以通过在顶端位置（顶表）进行适当的恒定压力刺激来改变其生理功能，在某些情况下可能会调节细胞的命运，我们推测，淋巴管上的恒定压力刺激不仅是肌肉泵的激活，而且还可以通过肌肉泵功能激活，而且对淋巴管的功能也促进了淋巴管的功能。因此，我们主要研究了由于负载引起的淋巴内皮细胞（HDLEC）细胞形态的变化会影响细胞分化和增殖，以及这些细胞显微降解期间细胞反应的实时成像。也就是说，通过视觉分析细胞变形和响应的量，由细胞顶表面恒定压力刺激引起。 1）对培养的HDLEC细胞进行恒定压力刺激，并使用延时成像显微镜观察细胞运动和形态变化。结果，观察到粘附的细胞和网络。 2）当使用共聚焦激光显微镜观察到使用恒定压力刺激的成像细胞变形时，在细胞中发现了液泡，这表明流明可能开始形成。此外，目的是通过使用标记的细胞等恒定压力刺激来阐明淋巴管生成的机制，并引入动物模型，以指导旨在改善淋巴水平的新治疗策略的科学基础。