剪断された内皮細胞単層における液滴様核変形の証拠

科学分野:

• 細胞生物学
• 生物物理学
• メカノバイオロジー

背景:

• 内皮細胞は、核形態を変化させることによって血流せん断応力に応答します。
• 流動誘発性の内皮細胞の平滑化と核形状変化の機械的基礎は、まだ十分に理解されていません。

研究 の 目的:

• ヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）におけるせん断応力誘発性の核形状変化の機械的基礎を調査すること。
• せん断応力下での核体積と表面積の一定性に関する核液滴モデルの予測をテストすること。
• せん断誘発性のYAP核内局在を駆動するメカニズムを解明すること。

主な方法:

• 生理学的なせん断応力へのHUVECの供与。
• 顕微鏡を用いた核形態の解析。
• 核力学におけるそれらの役割を評価するためのラミンA/CおよびラミンB1の枯渇。
• 核形状を予測するための計算モデリングの利用。
• 細胞の広がり、焦点接着のアセンブリ、および細胞骨格の張力の定量化。

主要な成果:

• せん断応力は、背が高くしわのある核の頻度を低下させ、集団レベルでの核の高さの低下につながりました。
• 核体積と表面積はせん断応力下で一定に保たれ、核液滴モデルを支持しました。
• ラミンA/Cの枯渇は、圧迫後の形状回復に失敗した不規則な核をもたらし、核表面張力におけるその役割を示唆しました。
• せん断誘発性のYAP核内局在は、核変形ではなく、残存細胞における細胞の広がりと細胞骨格の張力の増加によって駆動されました。

結論:

• せん断応力誘発性の内皮細胞の平滑化は、主に細胞の広がりと細胞骨格の張力の増加によって媒介され、YAPの核内局在につながります。
• 核体積と表面積が一定である核液滴モデルは、せん断応力下での核形状変化を正確に予測します。
• ラミンA/Cは、内皮細胞における核形状と表面張力の維持に不可欠です。