Translate this page to:
Japanese
In JoVE (2)
Other Publications (36)
- Annals of the New York Academy of Sciences
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
- American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology
- FASEB Journal : Official Publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology
- Developmental Biology
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
- Annals of Biomedical Engineering
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
- Briefings in Bioinformatics
- BMC Systems Biology
- Birth Defects Research. Part C, Embryo Today : Reviews
- Annals of Plastic Surgery
- Annals of Plastic Surgery
- Stem Cells (Dayton, Ohio)
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
- Trends in Immunology
- PLoS Computational Biology
- Otolaryngology--head and Neck Surgery : Official Journal of American Academy of Otolaryngology-Head and Neck Surgery
- Tissue Engineering. Part A
- Tissue Engineering. Part A
- Microvascular Research
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
- Tissue Engineering. Part A
- Annals of Biomedical Engineering
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
- PloS One
- Frontiers in Physiology
- Annals of Biomedical Engineering
- American Journal of Physiology. Cell Physiology
- Frontiers in Physiology
- Current Opinion in Hematology
- Investigative Ophthalmology & Visual Science
- Microcirculation (New York, N.Y. : 1994)
Automatic Translation
This translation into Japanese was automatically generated.
English Version | Other Languages
Articles by Shayn M. Peirce in JoVE
JoVE General
ラット腸間膜具象化：血管新生に関与する細胞のダイナミクスを調べるためのモデル
1Department of Biomedical Engineering, Tulane University, 2Department of Biomedical Engineering, University of Virginia, 3Center for Stem Cell Research and Regenerative Medicine, Tulane University
この資料では、ラット腸間膜血管新生を刺激するための単純なモデルを説明しています。モデルは、単一細胞レベル全体を微小血管網のEN面の可視化を可能に組織内の比較的短い時間の経過とともに毛細管発芽、血管領域と血管密度の劇的な増加を生成します。
JoVE Clinical and Translational Medicine
微小血管機能およびリモデリングに動脈結紮の影響を評価するためにネズミSpinotrapeziusモデル
1Department of Biomedical Engineering, University of Virginia, 2Department of Biomedical Engineering, California Polytechnic State University, 3Office of Animal Welfare, University of Virginia, 4Department of Biomedical Engineering & Institute for Computational Medicine, Johns Hopkins University
我々は、ステップバイステップの手順および必要な器具の説明など、ネズミspinotrapezius筋における新規動脈結紮モデルを示しています。我々は、手術や生体共焦点顕微鏡を用いた血管網の再構築と機能的な血管拡張に関連する関連するアウトカムの測定について説明します。
Other articles by Shayn M. Peirce on PubMed
自然と人工組織の血管のアセンブリ。
分子発生学の出現と遺伝的モデル システムの開発では、必要な正常血管形成初期過程の多くの遺伝子が同定されています。これらの遺伝子には、水溶性エフェクターの受容体と細胞のコンポーネントは、セル マトリックス間相互作用の仲介者が含まれます。血管細胞とその前駆細胞のオートクリン、パラクリン相互作用を研究する in vitro モデル システム (2 D と 3 D) も作成されています。これらのシステムは、分析および移行・増殖・分化の血管のアセンブリで必要な演出の特定遺伝子および遺伝子ファミリーの細胞の役割を定義する遺伝子組み換え細胞の挙動研究に結合されています。複雑な空間・時間の相互作用の信号は、遺伝と環境の両方を含む、アセンブリ プロセスを調節することは明らかです。リアルタイム画像処理と画像解析の開発さらにこのプロセスへの洞察力を得るために可能になります。血管生物学者、生物医学エンジニア、数学者、物理学者の間での共同の努力私たち容器アセンブリ in vivo での理解と ex vivo 血管を組み立ての間のギャップを埋めることができます。
微小血管の改造: 血管新生 Arteriogenesis にまたがる複雑な連続。
血管新生、毛細血管、及び arteriogenesis の門脈環境刺激によって生成される血管リモデリングのプロセスの複雑な連続体の具体的な症状です。一緒に、彼らは血管のアセンブリとパターン形成の統合制御を決定します。血管アセンブリ、パターン形成の治療血管担保徐々 に虚血性臓器・組織工学における重要な要素または様々 な組織の代替の器官形成です。統合のアプローチは間、大人の時間スケール胚から血管アセンブリ in vivo でのダイナミクスを測定し、空間スケール細胞全体のネットワークにまたがる複数の相互作用する細胞の複雑な相互作用を理解し、分子信号に便利です。これは、細胞の相互作用の遺伝的制御のための in vivo 観測、マルチ スケールのシミュレーションおよびツールを必要があります。さまざまな組織と異なるサイズ血管、適切に使用する操作することができます連続多信号処理の刺激として血管の新しいビュー治療に新たな道を開く必要があります。
VEGF164およびAng-1の焦点アプリケーションを使用する血管新生と動脈血の時空間制御
微小血管のネットワークは、組織の再構築時に機能的な適応を決定し、反映するパターンの変化を受けています。ネットワークアーキテクチャの変化は複雑であり、統合されたシグナル伝達事象の結果である。 2つの成長因子のシグナルが血管新生および動脈血を刺激するためにどのように相互作用するか理解するためには、限局的に配信外因性成長因子の組み合わせを使用することによって、生体内で空間的に指示微小パターンの変更を設計した。我々はバックパックのウィンドウチャンバーを移植した完全に麻酔雄Fischer 344ラットの背部皮下組織への組換え血管内皮増殖因子-164（VEGF（164））および組換えアンジオポエチン-1 *（ANG-1 *）を含むmicrodeliveryビーズを注入し、我々生体顕微鏡検査、建築のメトリックの組み合わせ、および免疫組織化学を用いて血管のパターンの変化を定量化した。 VEGFの焦点配信（164）の合計数と径の血管の密度<25マイクロモル7日ビーズ移植後の両方で、空間的に指示が増加しました。増加は、14日に出て維持されたが、21日目で値を制御するために減少した。 7日目ANG-1の加算*は21日にこれらの増加を維持し、誘導された容器の注文レベルを制御に匹敵する比とは、平滑筋α-アクチン陽性の血管の長さの密度の増加を伴っていた。我々は、外因性成長因子の組み合わせの焦点配信を経由してマルチシグナル刺激を用いてin vivoでのパターニングの変化の空間的な制御を達成し、持続するネイティブパターンと一貫したネットワークパターンを維持しながら、VEGF（164）刺激に続いて投与したANG-1 *は、血管の成長を誘導すると結論車両制御刺激の存在下で行われる。
多細胞シミュレーション予測微小血管パターンと Silico 組織アセンブリ。
微小血管構築の哺乳類の改造は、生理学的適応と治療血行再建術のため重要です。これらの改造イベントに生化学的および生体信号の組み合わせを介して増殖、分化および移行などの携帯電話の動作が調整されます。エピジェネティックな刺激、分子シグナルと細胞行動微小血管ネットワーク形成イベントを予測する統合、セルオート マトン (CA) のシミュレーションを開発しました。公開実験データから得られる以上 50 のルール （増殖、分化および移行を含む)、独立して動作相互作用する細胞と拡散性成長因子、組織環境の何千もを支配します。In vivo 血管ネットワークの初期のネットワーク パターンから、2 つの刺激への創発的パターン形成応答を予測するモデル: 1) ネットワーク全体血行動態の機械的応力および 2） 外因性の焦点配信、血管新生増殖因子の変化します。CA モデルは血管密度 (29 mm/mm3 の +/-370） 14 日治療外因性成長因子を後に in vivo での (480) 41 mm/mm3 の +/- と約 2 倍収縮血管の長さ 5 ～ 10 日後円周壁ひずみ、in vivo での結果と一致して 10 ％ の増加を増加すること匹敵増加を予測します。CA シミュレーションように定量的船舶ネットワークを改造する 2 つの重要なエピジェネティックな刺激に応答して予測可能な機能的なパターニング モジュールを識別することができた。
多細胞形態形成シミュレーション: アフリカツメガエルの胞胚腔屋根が薄くなると行列アセンブリ。
アフリカツメガエル胚の胞胚腔屋根 （BCR） で、epibolic の動きは深い細胞層の放射状のインターカレーションと座標を覆う表面の細胞層の広がりによって駆動されています。BCR の横方向の余白の放射状のインターカレーションによる間伐と繊維に、球海綿体の内部の深い細胞層によって組み立てフィブロネクチン (FN) が必要です。中にかぶせ BCR セルの空間的および時間的な動きを分析するセルオート マトン (CA) のコンピューター モデルが開発されました。シミュレーション パラメーターはパブリッシュされたデータと初期組織幾何学、細胞の数は、細胞のインターカレーション率と移動率詳細独立した結果に基づいて定義されています。差動細胞接着と FN アセンブリに関する仮説はまたシステム パラメーターの設定考えられていた。2 次元シミュレーション時間密接に原腸形成 in vivo での修了に必要な時間を近似する 4.8 h の薄くなる BCR を予測する開発されました。また、胚線維形成と平行 FN マトリックス アセンブリの時間の増加を予測するモデル。ふせ中のセルの再編成の独立した予測することができるモデルありここで正常に細胞のパッチの横方向の分散 BCR の注入し、FN 行列の放射状のインターカレーションの抑制、次のアセンブリが増加を予測する n-カドヘリンの過剰発現によって使用されました。
NG2 微小血管血管周囲細胞のプロテオグリカンの動脈・静脈発現: 細静脈固有表現型を識別します。
同様に平滑筋 (SM) α-アクチン, デスミン, PDGF β-受容体など、その他の血管周皮細胞マーカー NG2 プロテオグリカンは周皮細胞特定ではないです。したがって、NG2 細胞系譜研究と比較して他の非特異的周皮細胞のマーカーを中心に、周皮細胞マーカーとして使用する式が空間内微小血管のネットワークをどのように変化を理解が必要です。本研究の目的はラット血管ネットワーク中の血管に沿って NG2 表情を特徴付けるし、この SM α-アクチンの式を比較する.
血管周囲細胞の静脈リポタンパクリパーゼ微小血管リモデリング NG2 式に沿って。
最近著者らはそのニューロン-グリア抗原 2 (NG2) 静止ラット腸間膜血管ネットワークの静脈に沿っていない細動脈と毛細血管に沿って血管周囲細胞によって表現されるを示しています。調査するためにどのようにこのプロテオグリカンの変化の空間分布の微小血管リモデリング、本研究の目的 NG2 の表情でアクティブな改造を受けているラット腸間膜血管ネットワークを特徴付けることでした。
マルチセルのエージェント ベースのシミュレーションの炎症性細胞を循環のダイナミクスを研究する微細血管構築に。
微小循環を介して、組織に人身売買の白血球は血管新生、炎症と免疫応答の中央です。文学分子のメディエーターのこれらのプロセスを記述する機構の詳細とリッチですより完全な理解を達成するためにシグナル イベントとセルの動作を時空統一的マルチセルの組織レベルでの統合が必要です。我々 は、ネットワークの流れの解析と単球のホーミングを研究にはエージェント ベース モデル (ABM) を組み合わせた新規計算フレームワークを開発しました。マウス筋肉由来微小血管のネットワーク アーキテクチャに abm 制限を設立されました。個々 のセルは、シミュレーションの個々 のエージェントによって表されました。ネットワークのフロー モデル模擬血管ネットワーク全体の血行力学的パラメーター （血流量、流体せん断応力と圧） を計算します。これらは、ネットワークとケモカイン/サイトカイン濃度の単球の通過に影響を与えるに abm 制限に組み込まれています。ターンでは、シミュレートされた単球、地元の機械的、生化学的環境に対応して、独立した文学から派生したルール セットに基づく行動の決定。圧延創発の白血球、接着、血管外漏出にシミュレートされたセルの動作を生じさせます。分子ノックアウト シミュレーション、モデルを検証して良好な一致を独立して公開されて対応するマウス研究における単球接着、圧延、および血管外漏出時の予測を表示.
ラット血管ネットワークに沿って EphB4 式: EphB4 静脈特定マーカーより多くであります。
EphrinB2 と EphB4 は、動脈、静脈性になると胎児の発育中と見なされます。ただし、これらの動脈や静脈固有マーカー大人の微小血管構築の発現パターンは不明します。本研究の目的は、刺激と改造ラット腸間膜血管ネットワークの階層に沿って EphB4 発現細胞の分布を特徴付けるためだった。
合成生物学的組織のパターンを研究するマルチセル エージェント ベースのモデリングと実験します。
またと呼ばれるエージェント ベース モデル (ABM) '個人ベース （IBM） をモデリング' で自律的なエンティティ (エージェント、または個々 のセル) の相互作用をシミュレートする計算アプローチお互いとより高いレベルの創発的パターンを予測するには、ローカルの環境で。文学の派生ルール セットは、個々 のエージェントごとのアクションを決定します。この手法は、生態系と社会科学に広く使用されていますが、医学研究では最近適用されています。このレビューの目的は、abm 制限フィールドと生物医学研究への応用のための将来の課題を概説複雑な複数セルの生物学的現象の研究使用されています。 し、はモデルを実験的な作品で、結合の重要性を強調 abm 制限への入門を提供しています。ABM 解析と新たな理解を生成するこの組み合わせ方法を実験的に結合している作業に焦点を当て、ABM の公開の例の数を強調表示します。我々 は、この並列アプローチでは前進のための提案を締結します。
アフリカツメガエル アフリカツメガエル形態形成のマルチ スケール解析のシステム レベルの動作に重要な洞察を明らかにします。
組織形態形成という構造が細胞内および細胞外の両方に応答細胞を個別に機能するの集計の動作によって自己集合組織の環境でキューは複雑なプロセスです。発達の初期形態形成が細胞組織に整理するために特に重要です、このプロセスの重要な規制イベントも単独で研究しているが、システム レベルの重要な質問の数が未解決のまま。これは、ため、一部では、生物学的現象の結合を有効にする時空スケール間で統合的なツールの欠如です。ここでは、細胞内シグナル伝達情報空間的異種組織環境のコンテキストで複数セルの動作を統合新しい計算フレームワークを提示します。
エージェント ベース モデル マルチセルの形態形成プロセスの開発中に。
発生生物学の分野で中心的な課題を理解することですどのように生物学的スケールの 1 つのレベルでのメカニズム (すなわち、細胞レベル) より高いレベルを生成する操作 (すなわち、組織レベル) 現象。この挑戦は特に組織形態形成の研究に関連する、新しく生成プロセスを形成、改造、または組織構造を再生成します。形態形成から個々 のセルの空間的および時間的-動的相互作用とローカル環境で発生します。計算モデルは、発見プロセスを迅速化する実験的努力と結合されています。エージェント ベース モデル （abm） 制限その他のコレクションの個々 の生物の細胞をモデルし、創発的組織レベルの結果を生成するそれらの相互作用を計算するために使用することができます計算技法です。最近では、ABM は様々 な形態形成過程の研究に適用されている、このレビューの目的のマルチセル ABM アプローチの追求から期待することができます進歩の種類を示すためにこれらの研究を要約します。また、ABM と関連付けられているいくつかの課題を強調表示し、それらを克服するための戦略を提案します。生態学の ABM のアプリケーション研究疫学、社会科学の長い歴史がある、我々 ABM の形態形成の研究への応用偉大なユーティリティがありお勧めベンチトップ実験とを組み合わせると、ABM 新たな洞察と今後の直接の実験を提供することができます。
人間の脂肪由来間質細胞の機能のバインド: 抽出法と低酸素の影響の前処理。
ひと脂肪組織由来間質細胞 (hASCs) in vitro 血管接着と細胞外マトリックス蛋白質逮捕に結合する機能のために行った （しっかりと付着） 生理学的流れの条件の下で。hASCs は、基板を含む平行平板流チャンバーを介して流れていた固定化提示タイプ I コラーゲン、フィブロネクチン、E-セレクチン、L-セレクチン、P-セレクチン、血管細胞接着分子 1 (VCAM-1)、または細胞間接着分子-1 (ICAM-1) 静的と層流条件 (壁面せん断応力 = 1 ディン/cm)。hASCs をしっかりと入力私はコラーゲン、フィブロネクチン、VCAM 1 ICAM 1 基板、遵守することができたが、注目しているに。低酸素で前処理 VCAM 1 および ICAM-1 に準拠する能力脂肪吸引で分離された hASCs の増加しますが、この効果組織切除により分離した細胞で見られなかった。HASCs がキーの接着性蛋白の付着、hASC 収穫手順の重要性を説明する能力を持って組織炎症や損傷組織との相互作用が必要な設定のホーミング機構を提案して示唆されました。
局所 Poloxamer-188 次の熱傷ラット腸間膜血管の血流を向上させます。
血球凝集とうっ滞の微小血管の変化は、組織の熱損傷の兆候です。Poloxamer-188 の話題のアプリケーションを介して微小血管の熱の傷害を減らすことができるかどうかを検討する.ラット腸間膜血管が熱負傷して、局所的のソリューション (コントロール) または 5 ％ poloxamer-188 リンゲル液 （実験） でいっぱい。血流の血管正常または異常 (すなわち、血球凝集とうっ滞) を調べた。Poloxamer-188 と局所的治療毛細血管の異常血流の割合は 62 ％ から 23 ％ に低減。細静脈では、この治療 54 ％ から低下 34 ％ にしました。その局所的に適用される poloxamer 188 は、熱傷ラット腸間膜の微小循環のため血球凝集とうっ滞の微小血管の変化を大幅に削減を示唆しています。
IFATS コレクション： 脂肪由来間質細胞の炎症性微小血管リモデリングと血管周囲の表現型の証拠の役割。
文学の成長体では、ひと脂肪組織由来間質細胞 (hASCs) in vitro および in vivo での発育の可塑性を持っているし、血管新生療法とティッシュ エンジニア リングのソースを実行可能なセルを表す場合があることを示唆しています。血管周囲の細胞の種類、生体内微小血管改造に貢献する能力および血管の安定性を調節する能力への表現型的類似性を調査します。我々 hASC 表面の血管式 in vitro における幹/前駆細胞マーカーとして任意に及ぼす血小板由来成長因子 B チェーン (PDGF BB) と血管内皮増殖因子 165 体外 hASC 移行のと。HASCs 血管新生環境での in vivo での動作を確認するには、hASCs 分離培養、蛍光マーカーでは、ラベル付け、微小血管の改造を受けることが刺激されたラット裸 mesenteries に注入されました。10、30、60 日後麻酔下動物から組織された収穫、hASC 量、血管、および血管内皮の式に関連して位置指定の運命を決定する免疫組織化学的手法で処理および血管周囲細胞マーカー。60 日後に、hASCs の 29% は注入されたひと肺線維芽細胞の 11 ％ と比較して血管形態を展示しました。hASCs 血管形態をまた展示表現マーカー血管ペリサイトの特性: 平滑筋 α-アクチン (10%) とニューロン-グリア細胞抗原 2 (8%)。HASCs を扱う組織の血管密度は hASCs 欠けている年齢をマッチさせたコントロールで有意に増加しました。本研究 hASCs 周皮細胞系列マーカー生体内および生体外でエクスプレス ・、増加の移行 PDGF-BB 体外への応答での展示、in vivo で注入する血管の形態を示すし、増加する微小血管密度の中に血管新生血管へ移行することで貢献を示します。潜在的な利益相反の開示は、この資料の最後にあります。
動脈改造次虚毛細血管から大規模な細動脈微小循環を拡張します。
骨格筋血管組織灌流を復元し、血流の損失に動作する arteriogenesis を受けます。このプロセスはこの微小循環にも発生する可能性があります最近の研究を示唆が虚血、大型の船で発生することが示されています。骨格筋の微小循環キャピラリー サブ 35 母直径細動脈の規模での微小血管リモデリング、虚血を誘導する仮説をテストしました。
血管新生の計算や数学的なモデル化
過去の二十年にわたって、数学・計算モデルの数この複雑なプロセスによって包まれた空間と時間のスケールにわたる血管新生のさまざまな側面を研究してきた。たとえば、モデルはどのように成長因子と受容体の信号の内皮細胞の増殖、個々 の容器に血管内皮細胞のグループをどのように組み立てる全体血管ネットワークの成長腫瘍をどのように採用調査に構築されています。ポーズを慎重な質問です：「何を学んだこれらのモデルから？」このレビューは正常な生理学的成長、腫瘍形成、創傷治癒、組織工学と治療戦略の設計のコンテキストにおける血管新生に属するこの質問に答えるを目指しています。我々 はまた分類モデリング アプローチを採用、シミュレーション、時空スケール、モデルに提起されている包括的な質問の種類によると血管新生モデルを解析するため、フレームワークを提供します。最後に、このレビューはいくつかの簡素化の戦略を紹介し、仮定モデル建物で使用される、モデルの検証について説明します、アプリケーション分野での未解決の質問へのアプローチをモデリングのための推奨事項になります。
多細胞のルール ベースの計算モデルと免疫システムの創発的特性を特徴付けます。
免疫システム別時予想な表現型の動作に上昇を与えるために対話する多数のコンポーネントで構成されます。エージェント ベース モデル （abm） 制限とセル ・ オートマトン (CA) の自律的なエンティティがローカル情報を検出し、論理ルールによると時間をかけて行動離散数学的なアプローチのクラスに属しています。このアプローチの力は、それ以外の場合は、事前に知ることは不可能でなるエージェント間の相互作用から生じる行動の出現であります。免疫システム ABM と CA の探索の最近の作品は免疫学的プロセスに新しい洞察力を明らかにしました。ここでは、これらのアプリケーションに免疫と、特に、ABM 疾患のメカニズムの実験をさらにドライブがあります仮説を定式化する方法を要約します。
エージェント ベース モデル虚血時人身売買治療脂肪由来間質細胞の P-セレクチンをロールバックする機能を予測します。
ひと脂肪組織由来間質細胞 (hASCs) の静脈内投与の配信は、虚血の治療のための有望なオプションです。定款の低レートは現在これらの治療法の有効性と制限が出産後に、hASCs は負傷者の血管外空間でが組織血流と機能の回復を支援するためにしている. します。我々 はこれに対処する治療 hASCs、微小循環を人身売買のより良い理解を必要し、ボトルネックがホーミング過程をターゲットに選択的制御のホーミング (オルガンと傷害固有) が可能性があることを提出する.このプロセスは、しかしを発見率をスピードアップするための計算手法の使用に値する非常に複雑です。HASC Netlogo と MatLab のソフトウェア プログラムで提起以上 150 文学ベース ルールに基づいて急性骨格筋虚血の中に人身売買のマルチセルのエージェント ベースのモデル (ABM) を開発しました。Silico の細胞内輸送現象は接着分子発現・ ケモカイン分泌、インテグリンの親和性の状態、血行動態・微小血管のネットワーク アーキテクチャ間の動的相互作用の結果として現れた。検証、虚血の重要な側面を合理的に再現し、壁せん断応力、負傷した内皮細胞に表明した主要な細胞接着分子の発現の増加を含む人身売買の動作炎症性ケモカイン、サイトカイン、定量化のレベルの単球のノックアウト、セレクチンし、距離を転がり単球循環の血管外漏出の分泌を増加しました。Abm 制限確認が成功した私たちインシリコ hASC 人身売買を仲介する最も重要なパラメーターに向けた体系的なノックアウトの一連を実施するよう求め。シミュレーション hASC 血管外漏出、CD15s、cd34 陽性、CD62e、CD62p、または CD65 の hASC 表面表現によって媒介、ローリング動作だけでなく達成するために、不明なセレクチン結合分子の必要性を予測しました。In vitro では、この予測を確認しました。hASCs の亜種は速度で固定化 P セレクチンをゆっくりと 2 microm/s の低ロールバック。したがって、私たちの仕事は治療の重要な含意があります hASC 生物学の根本的に新たな理解につながった。
FTY720 ローカル血管ネットワーク形成と頭蓋の骨欠損の再生を促進します。
頭蓋骨の骨の微小環境には再生戦略を設計するときのための治療の操作と見なすユニークな前駆ニッチが含まれています。最近、私たちのグループは硬膜から分離した細胞は多能性であるし、拡大の潜在的なと堅牢な鉱化作用生分解性構造の in vitro での展示を示した。本研究では, 微小血管のネットワーク成長とホスト硬膜前駆スフィンゴシン 1 リン酸 （腸管) 受容体を標的薬剤を提供することにより、薬理学的欠陥の空間に人身売買を高めることによって重要なサイズ頭蓋の骨欠損治癒の有効性を評価します。我々 はその薬理学的アゴニストの配信 （腸管) 受容体 S1P(1) と S1P(3) の骨の成長、合計微小血管密度と新生微小血管障害空間内平滑筋細胞投資を大幅に増加を示しています。さらに、in vitro で増殖および移行の研究は、S1P(3) の選択的活性化硬膜の硬膜からの採用と骨芽細胞前駆細胞の成長を促進するをお勧めします。
人間の脂肪由来間質細胞を加速する糖尿病性創傷治癒: セルの定式化と配信の影響。
ひと脂肪組織由来間質細胞 （Asc） 皮膚創傷治癒などの設定のさまざまな治療の可能性を持っていることを示しています。しかし、それかどうか再生プロパティこのセルの型の糖尿病性潰瘍に適用することができます知られているではないです。選択科目手術から収集した Asc はレプチン受容体欠損 (db/db) マウスにおける全層皮膚の傷を治療するために使用されました。細胞は多細胞集合または懸濁液細胞の定式化と配信の方法生物学的活性の in vivo での治療効果の影響を判断するのいずれかに配信されました。多細胞集合として策定された Asc の治療後は、糖尿病性創傷けが Asc の懸濁液中の配信の数が等しい治療と比較して創傷閉鎖率の大幅な増加を経験しました。培養上清と遺伝子配列の解析 Asc かなり多くの細胞外マトリックス蛋白質 (例えば、テネイシン C、コラーゲン VI としてアルファ 3 ・およびフィブロネクチン) 三次元集計を生成するように策定単層培養に比較して可溶性因子 (例えば、肝細胞成長因子、マトリックス マトリックスメタロプロテアーゼ-2、およびマトリックス マトリックスメタロプロテアーゼ 14) 分泌されることが示唆されました。これらの結果から, 細胞文化、定式化、配信方法の Asc の in vitro および in vivo の生物に大きな影響を与えるがあることは明らかです。
慢性的な全身酸素 Intussusceptive の血管新生と血管マウスの網膜の改造を誘導します。
現在、ほとんどの低酸素症大人の網膜血管の応答について知られています。慢性的な全身低酸素誘導する血管新生と血管大人 10 週間の古い成体マウス網膜の女性改造 c57bl/6 マウスは 10 ％ にさらされた仮説をテストするには 2 〜 3 週間の O(2)。低酸素暴露後網膜収穫、全体がマウントと免疫組織化学的に加工されました。網膜は、レクチン、平滑筋の α-アクチン抗体、微小血管構築とその細胞コンポーネントを可視化する反 NG2 抗体で染色した.共焦点顕微鏡表面的な網膜神経節細胞の画像を取得するために使用されました。画像は血管径血管長密度、分岐ポイント密度、血管のループの存在 intussusceptive の血管新生の特徴を検討しました。2 ～ 3 週低酸素暴露の細動脈と post-arteriole の毛細血管径の大幅な増加の結果 (p < 0.003)。低酸素の 3 週間後、血管長密度と分岐ポイント密度増加大幅に網膜によるコントロールと比較して低酸素にさらされていた (p < 0.001）。表面的な網膜における血管のループの数低酸素暴露の網膜では有意に大きかった (p < または = 0.001）。我々 の結果を示すため、最初に組織レベルのメカニズムとして慢性的な全身の酸素成体マウス網膜血管適応 intussusceptive の血管新生と低酸素血症による血管新生の我々 の理解、微小血管の大人の動物改造貢献します。
次のマウス骨格筋の細動脈結紮担保のキャピラリー門脈。
慢性および急性虚血性疾患末梢動脈疾患、冠状動脈疾患、ストローク結果組織の血流を維持またはタイムリーに復元しない限りに損傷を与えます。マウス系統の細動脈の結紮から （担保血流を増やすことによって) 異なる速度で回復します。次の混和方法の変動を理解するための異なるマウス系統の細動脈の結紮を改造する微小血管ネットワークの時空間的パターンを定量化します。
標準的な Wnt シグナル伝達の阻害には、微小血管の出血と水腫ラット改造が増加します。
シグナル伝達経路の開発と癌には重く調査、wnt シグナル伝達は、最近の発達および生体外モデルを使用して微小血管の成長に関与しています。日付するには、しかし、研究 wnt は生理学的 in vivo で改装中で完全な微小血管のネットワークでの摂動の効果を示す存在しません。我々 の目的はラットの血管リモデリング正規の wnt シグナル阻害の影響について検討しました。
スフィンゴシン 1-リン酸受容体 1 と 3 の選択的活性化は、ローカルの微小血管のネットワーク成長を促進します。
微小血管リモデリングの適切な空間と時間の規制は様々 な動脈、静脈、毛細血管、および担保血管のシステムにまたがる機能の血管ネットワークの形成に重要です。最近では、当社グループは、微小血管のネットワークの成長および細動脈拡張スフィンゴシン 1 リン酸 （腸管) 生分解性ポリマーから持続的なリリースを促進することを示しています。本研究では、特定の受容体の化合物を腸管をアクティブにし、これらの受容体の薬理学的誘導血管ネットワークの成長の促進の最も重要なを明らかにする腸管受容体のさまざまな組み合わせの反感を買うを採用しました。私達は S1P(1) と S1P(3) 受容体は、相乗的機能ネットワーク形成増加機能長密度、細動脈径の拡大と増加血管の背側部皮下脂肪ウィンドウ モデル分岐を強化するために行動を示します。FTY720、S1P(1)、S1P(3) の強力な活性化はそれぞれの長さ密度 3 と 7 日間注入後の 107 〜 153% 増加を推進しました。また、3 ～ 7 日後細動脈の直径が 60%、85% を増加しました。アンロードされたポリ (D、L-乳酸-グリコール酸) FTY720 刺激細静脈では大幅に分岐以上。マウス spinotrapezius 筋肉に注入すると、FTY720 増加蛇行と分岐血管ネットワークの特徴は、arteriogenic 応答を刺激しました。我々 の結果は、アプリケーション エンジニア リング組織の血管の成長を促進する S1P(1) と S1P(3) 受容体選択的アゴニスト （FTY720） などの有効性を示しています。
8 つの人間の病気に関連する小型のシグナル伝達モジュールのシステム分析。
中毒、アルツハイマー病、がん、糖尿病、hiv 感染、心臓病、マラリアと結核に関連する 8 つの新しく生成されたモデルを使用して、私達は小 （4-25 種） システム分析モジュールを急速にシグナル伝達境界蛋白質生成新しい定量的知識から実験的研究示します。たとえば、私たちのモデルを示す腫瘍の多発性硬化症複合 (TSC) 阻害剤は現在癌を治療するために使用、ラパマイシン （mTOR) 阻害剤よりも効果的かもしれないが、によりより効果的に、ターゲットに HIV のウイルスの感染性因子 （Vif） とどのように高脂血症の治療に使用ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体 α (山本) 作動薬は最も効果的に創薬アゴニスト核質濃度が増加した場合山本シグナルを刺激するではなく、人間の生得の免疫反応蛋白質 APOBEC3G の生産増加は HIV 感染をブロック可能性があります。、山本のアゴニスト結合親和性の増加とは対照的。システム レベルのプロパティをすべての 8 つのモジュールの比較分析はトップ親和性パラメーターのバインドよりもランキング 15 位感度パラメーター濃度の有意に高い割合を示した。感染症のモジュールでは、ホスト ネットワーク病原性因子濃度パラメーターに他のすべての集中パラメーターに比較して大幅に感受性が高かった.この作業このアプローチの将来使用する既知の疾患の実験的ロードマップの世代の通知をサポートします。
近赤外色素を用いた船舶の改造の in Vivo 可視化手法。
血管閉塞性イベント部分的に血管径と担保迷路度向上プロセスを改造することによって補償することができます。しかし、時間の比較同じ動物からイベント in vivo での改造を可視化するためのメソッドはとらえどころのないまま。
道管要素は （RAVE） の迅速分析: 学習ツールの生理学的、病理学的および腫瘍の血管新生。
微小血管ネットワーク構造の定量化は無数の微小血管虚血、薬物療法、腫瘍の血管新生と網膜症への応答での改造を含む新興の研究領域で重要です。アナリスト固有変化測定を軽減して測定血管ネットワーク構造と形態の実際の変更あることを確認するには、微小血管のネットワーク アーキテクチャの定量化のための信頼性の高いと自動ツールが必要です。また、解析ツールを取得し、大量のデータを処理することができる高度な解析と微小血管の成長と改造プロセスのシミュレーションを促進しより高いスループットの検出を有効に。このため、我々 は自動で迅速な血管検出を生産していると時間を大幅に短縮 MATLAB グラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) を使用して数量システム分析に費やされ、再現性が大幅に増加します。分析数値メジャー半径マウス血管ネットワークのフラクタル次元 (蛇行の測定）、血管長密度容器の体積を生成します。GUI は、すべてのソース開いているため、非血管内皮細胞、血管床血流と 2次元分岐の角度の量のループ数のパーセント適用範囲などのパラメーターを測定するために簡単に変更できます。重要なは、GUI 標準蛍光染色およびイメージ投射プロトコルとの互換性ですもが明視野血管像の解析ユーティリティ入手、たとえば、背に皮下脂肪の部屋。手動で測定されたイメージは、通常 20 分から 1 時間で完了できます。私たちの GUI を使用して対照比較では、画像解析時間は約 1 分に短縮されます。この解析時間の大幅な削減再現性を高めることができますこのツールはすべての船の研究の貴重なを特にそれらの抗血管新生創薬スクリーニングなど迅速かつ再現可能な結果を必要とする結合。
高血圧症における動脈適応のマルチ スケール計算モデルに向けて: マルチセル エージェント ベース モデルの検証。
エージェント ベース モデル （研究） 研究、細胞レベルでの複雑な機械化学生物学的応答をシミュレートする新しいアプローチを表しています。このようなモデルは、さまざまな血管新生と血管血管における創発的応答をシミュレートするために使用されています。以前大血管の適応を研究するためにないが、研究が組織レベル現象のマルチ スケール モデルを形成するには、定評のある連続体モデルと結合されたときそのような研究にも同様に役に立つことを提出してください。エージェント ベースのカップルと連続体モデルの順序では、ただし、各モデルに忠実に関連するスケールで利用可能な最高のデータを表すこと、基準条件下でのモデルの間の一貫性があることを確認する必要です。この終わりに向かっては、開発と、ABM 大規模な動脈の機械的刺激に対する内皮細胞や平滑筋細胞の応答の検証について説明します。洗練されたルール セット、ルール、およびパラメーターの感度解析スタディの信頼を割り当てるため、新採点システムの広範な文学の検索提案します。ルール選択の連続レベルのモデルで達成一貫性のこれらの新しいメソッドの有用性を示すために、恒常性と圧力の過渡的かつ持続的な拡大にマウス大動脈の動作私たちをシミュレートします。シミュレートされた応答の順番に制御学内細胞と細胞外マトリックスの売り上げ高は 7 キー幼若化能や蛋白合成、生体変更された携帯電話の生産に依存します。これらのイベントは総変更容器壁の形態を担当です。この新しい ABM は血圧の一時的な標高に鈍感な恒常性の条件の下で適切に安定するよう高血圧の増加学内壁ストレス応答性です。
マルチ スケールでの調和を確保する: エージェント ベースと動脈の適応の連続体の力学的モデルのリンクへ。
組織レベルの症状の細胞レベルのメカニズムを理解する血管の適応のマルチ スケール モデルを開発する必要があります。連続体の力学モデルは応力依存性の変化のジオメトリとプロパティ、関連の血液の圧力と流れに最適が以下のように基になる mechanobiological プロセスを記述します。離散確率エージェント ベース モデルは、よく、細胞レベルでの生物学的プロセスを表すが、組織レベルの力学特性の変化を記述していないに適しています。我々 はここでエージェント ベースのモデルとの結合が容易に概念的に新しいアプローチを提示します。両方 1 つ連続体モデルの構成関係およびエージェント ベースのモデルのためのルール セットから派生組織と細胞レベルのデータでのユビキタスの制限のために、モデルの検証が全体に拡張する調和を適用することをお勧めします。つまり、最初の異なる尺度を表すデータ セットから決定されるマルチ スケール モデル パラメーター一般的な出力の整合性を保つために、可能な場合の洗練された、する必要があります。このアプローチの潜在的な利点は、血圧の連続によって予測の持続的な増加の模擬大動脈レスポンスを比較することによって示され、エージェント ベースのモデルの前に、と後 16 を客観的に改良遺伝的アルゴリズムの導入モデルのパラメーター制限します。私達は示す洗練された調和に基づいてパラメーターだけの増加の一貫性全体に拡張する得、それも生体内での観察に近い予測が得られました。
低酸素培養と生体内で炎症性環境人間の脂肪および骨髄前駆細胞による周皮細胞特性の前提に影響を与えます。
前の研究は、プロ血管新生成長の分泌因子人間脂肪由来間質細胞 (hASCs) 低酸素培養環境の増加への暴露を示している [曹 Y、et al., Biochem 東解像度通信 332: 370-379、2005 年;小海ル、et al., (プラモデル) 全外科学会雑誌 116: 1453年-1460年, 2005;BS、et al., 219-220 (東京) 31:27 公園-34、2010 年。ラスムッセン JG、et al., Cytotherapy 13:318-328、2010。レーマン J、et al., 循環 109: 1292年-1298年, 2004年]。以前は、それ hASCs することができますペリサイトに区別するため、微小血管の安定性とメンテナンスの生体内血管新生中に普及すること示されている （アモス PJ、et al., 幹細胞 26: 2682年 2690）、2008。Traktuev は、et al. Circ 解像度 102:77-85、2008年）。本研究では, 血管新生誘導が増加することができ、周皮細胞分化前処理低酸素培養で hASCs の減少し、hASCs が骨髄由来間質細胞 （hBMSCs） これらに関してよく似ていること仮説をテストしました。その hASCs を示す以前の研究我々 のデータを確認する: 1） プロ血管新生の分泌亢進次の文化であると 2） PDGF-BB 48/80 によるラット腸間膜モデルにおける血管新生を誘導初めて hASCs と hBMSCs 注入血管周囲の表現型と仮定するの傾向の増加を示している間体外の勾配を移行タンパク質。また、文化の両方細胞型低酸素注入前に、の炎症による血管新生のこのモデルにおける二相性血管長密度反応の結果します。成人前駆細胞の表現型に及ぼす低酸素症と炎症の治療の両方の影響し、低酸素血症と炎症細胞の種類の基本的な科学応用自然と病理学的血管コンパートメントを in vivo での一般的な機能です。
相互作用と水溶性 VEGF 受容体濃度勾配の計算モデル化。
実験データ、可溶性血管内皮増殖因子 （VEGF） 受容体 1 (sFlt-1) 血管の発芽に VEGF A によって提供される指導の手がかりを調節することを示します良い sFlt 1 VEGF シグナル伝達の役割を記述するには、実験的ベースの計算モデルを開発しています。このモデルでは VEGF とその受容体フェルマーの最終定理 1 と Flk 1 バインディング容器形態形成のマウス胚性幹細胞モデルでの動的空間トランスポートについて説明します。モデルは、1 つの血管のローカル環境を表します。シミュレーションはその血管分泌 sFlt 1 と増加のローカル sFlt 1 隔離スプラウト面上の VEGF Flk 1 レベルの低下に VEGF 件の予測します。さらに、モデルは VEGF flk-1 の相対的なグラデーション方向キューの内皮細胞認識を変えることができる芽の表面に沿って sFlt 1 分泌が増加することを予測します。また近隣のもやしの近接は、VEGF グラデーション、VEGF 受容体結合および芽の成長の方向性を変更可能性があります.距離減少芽芽発散の方向に移動する確率が増加します。このモデルをどのようにローカル sFlt 1 を決定するための便利なツールです、VEGF グラデーション VEGF 受容体結合の空間分布に貢献し、実験データと組み合わせてローカル成長因子グラデーション ドライブ血管新生の間どのように多細胞の相互作用との関係を探索に使用することができます。
血管新生を発芽実験と計算によるアプローチの統合。
血管新生を発芽の分子細胞機構を調べる最近の実験と計算による研究をまとめたものです。我々 はどのように実験ツールについて説明する詳細な現象論的説明モデルと概念モデルの高品質分子データによって支えられて細胞レベルの動作を提供することにより計算モデリングのための新しい機会を明らかにしました。最近の例を使用して、計算と実験的アプローチ ブリッジからどのように新しい理解結果を表示します。
EphrinB2 逆の減少を信号減衰領域と酸素誘起性網膜症のマウスモデルでの網膜血管房形成血管。
網膜の血管の開発の主調整装置は EphB4 と ephrinB2 に知られているが、双方向信号のための能力のため、このプロセスで個々 の役割の描写は不明のまま。良い個々 の貢献を分析するには、信号減衰 ephrinB2 逆マウスにおける増殖性網膜症のモデルを検討しました。仮説を立てたその内皮細胞の ephrinB2 を逆に生後網膜血管における血管新生タフツの病理学的形成を調節する低酸素誘起キャピラリー発芽、シグナル伝達し同様。
外因性のトロンビン配信では、担保のキャピラリー門脈とマウス Spinotrapezius 筋虚血モデルにおける組織再灌流を推進しています。
我々 は、骨格筋細胞の動員外配信トロンビンの影響と新しい担保動脈結紮による虚血に対する血管の形成を検討しました。
