生体内観察のための哺乳類胎仔灌流保育系の開発

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昨今,各種幹細胞を用いて器官の再生・人工的形成を目指そうとする努力が進められている.その成功のためには,まず,本来の組織・器官の形成の原理を深く知る必要がある.立体的な形態形成の原理を解明するためには,生体内の三次元組織における細胞動態をリアルタイムで観察できる手法が必要である.そうしたインビボイメージングの手法は,セブラフィッシュやその他の動物では可能となっているが、哺乳類ではこれまで行なわれたことがない.代わりに,哺乳類では,胎仔の各所から切り出してきた組織を培養することで,生体に準じた環境下での組織の三次元的生育と細胞の挙動の解析とが果たされてきた.しかし,数百ミクロンもの厚みを有する培養スライスに対して適切な酸素供給する困難さ,組織・器官の形成過程に積極的な役割を果たすことが知られる血管を欠く点,また,切り出すことによって組織の縦横要素のからみ・細胞の越境性などを失う点,など,単離スライスには種々の限界もある.こうした技術的・生物学的な問題を克服し,胎生期哺乳類の器官に対する生体内でのイメージングを行なうために,本研究では当初,子官・胎盤から分離した胎仔を経心臓的に灌流することで発生を維持できるような系を目指すことにした.しかし昨年度までに得た結果から,胎仔の生育を十分でないケースが多いことが明らかになったので,今年度は,当初抱いた方針とは異なるが同じ目的のために,胎盤で母体(子宮)とつなげたままで胎仔の生育を目指した.これまでに母体の麻酔,全身管理,胎盤周辺の処理,胎膜関連の注意点等が浮き彫りになってきた.また,胎仔の組織と顕微鏡レンズとの接し方をどう適切にとるかについてもノウハウが蓄積されてきた.よって,こうした成果を生かして3次元的なインビボイメージングの具体的な実施を計画できるところまで到達している.本研究を通じて,全く未開拓であった手法の開発を一定のレベルにまで進めることができた.さらなる大規模なプロジェクトの基礎となる貴重なデータを取得することができた.