三次元イメージングによる腸内細菌依存的な腸管神経ネットワーク発達機構の解明

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本研究では，汎ニューロンマーカーおよび各種神経関連マーカーを用いた免疫組織化学と，serial block-face走査型電子顕微鏡（SBF-SEM）を用いた超微形態学的な三次元イメージングにより，ラット大腸粘膜における神経ネットワークの部位特異性を解析した。その結果，神経線維の粘膜内細胞との接触部位はしばしば膨隆しており，内部にシナプス小胞様構造を含むことから，神経線維は粘膜内の細胞を物理的な接触を介して支配していることが考えられた。また，腸管粘膜内神経ネットワークがとくに内腔側で線維芽細胞様細胞や大食細胞等の粘膜内の種々の細胞に接触する普遍性を有するとともに，盲腸では大食細胞等の免疫系の細胞に多く接触するなど，腸管の部位ごとに特徴的な傾向を有することを明らかにした。これらのことから，腸管の神経ネットワークが部位ごとに特徴的な機能を制御している可能性が考えられた。加えて，小腸粘膜における神経ネットワークの生後変化についても免疫組織化学的に解析し，生後2週齢までに粘膜内の神経ネットワークの形成が進み，粘膜内における多くの神経伝達物質の発現は2週齢よりも後に起こることを明らかにした。ラットの大腸各部位において多く接触が認められた大食細胞についても免疫組織化学的解析およびSBF-SEM解析を実施し，盲腸および下行結腸間で，大食細胞の超微形態学的特徴が異なることを明らかにした。また，ラットに抗生物質を投与して腸内細菌叢を破綻させた際の腸管粘膜内神経ネットワークの変化，マウスの胎子期における腸管粘膜内神経ネットワークの変化についても解析した。それらのデータについては，解析が終了次第，学術誌へ投稿予定である。