神経節初代培養細胞とT細胞の共存培養とその機能解析

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免疫系と神経系は生体内の独立したシステムのように考えられてきた。しかし、免疫学や神経生物学の急速な進歩は、免疫系と神経系との間には密接な相互作用が存在し、生体の恒常性の維持に働いていると推察されるようになった。これは、いわば、免疫系が環境変化に対するアンテナの役割を果たし、環境情報を神経中枢に伝達する一方、中枢からは免疫系への制御が働いていることを示している。しかし、このようなクロストークの実体については、適切な研究手段がなく、これまでほとんど研究がなされてこなかった。そこで、本研究では、免疫系と神経系との相互作用を解明するため、神経節初代培養細胞とT細胞の共存培養システムの開発に取り組んだ。そして、T細胞ハイブリドーマと神経節初代細胞培養の共存培養システムの確率に成功した。次いで、共焦点レーザ顕微鏡を用いて共存培養システムでの免疫細胞(T細胞)と神経細胞のクロストークの機能解析をカルシウムシグナルに着目して行った。サソリ毒で神経細胞を特異的に活性化すると、神経突起のカルシウムイオン濃度が上昇するとともに、数秒のラグタイムの後に、神経突起と接着しているT細胞のカルシウムイオン濃度が大きく上昇した。このようなT細胞のカルシウムイオン濃度の上昇は神経突起と接着していないT細胞では観測されなかった。次に、神経突起からT細胞のカルシウムシグナルの伝達を因子の同定を行った。βアドレナリン受容体に対するアンタゴニストの存在下で神経細胞を刺激したところ、アンタゴニストの濃度依存的にT細胞のカルシウムイオン濃度上昇が抑制された。また、αアドレナリン受容体のアンタゴニストではT細胞のカルシウムイオン濃度上昇は抑制されなかった。これらの結果は、ノルアドネラリンがβアドネラリン受容体を介して、T細胞の活性化に関与していることを世界に先駆けて明らかにした。