原子間力顕微鏡による免疫・神経クロストークの機能解析

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リンパ球やマスト細胞の細胞膜には神経成長因子や神経ペプチドの受容体が存在し、免疫系と神経系の相互作用(クロストーク)が強く示唆されている。しかし、免疫系と神経系のクロストークを追求する適切な研究手段はほとんどなく、その分子機構の解明はこれまでほとんどなされてこなかった。そこで、神経細胞と免疫細胞(マスト細胞やT細胞)との共存培養のシステムを確立するとともに、それを用いて両者の細胞間相互作用を顕微技術、特に、原子間力顕微鏡を駆使して追及した。具体的には、(1)神経節初代培養細胞と免疫細胞(マスト細胞、T細胞)との共存培養システムの確立。(2)原子間力顕微鏡による神経節初代培養細胞と免疫細胞の相互作用解析の2項目に焦点を絞り研究を推進した。まず、新生胎児マウス神経節初代培養細胞と好塩基球細胞(RBL細胞)、マスト細胞、ならびに、T細胞との共存培養システムの確立に成功した。そして、神経ペプチドのサブスタンスPを介して、神経細胞からマスト細胞への活性化のシグナルが伝達される事を初めて明らかにした。次いで、原子間力顕微鏡による神経細胞とマスト細胞の相互作用の実態をナノメートルレベルで可視化解析した。神経成長因子の存在下で神経突起を伸長させた神経節初代培養細胞は、培養細胞RBLとシナップス様の構造体を形成し密着に接着し、RBL細胞を活性化していると推察された。神経突起の先端の成長円錐はRBL細胞の偽足と密着な細胞間相互作用を行っている事なども判明した。また、CD63-GFPキメラ蛋白質を利用した蛍光顕微鏡による研究成果ともよく対応していた。これらの結果は、神経免疫相互作用の細胞分子機構の解明に重要な貢献をなすものと判断された。