糖タンパク分泌細胞の分泌装置に関する立体微細形態学的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09670014
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 片岡 勝子 広島大学, 医学部, 教授 (30034002)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 洲崎 悦子 広島大学, 医学部, 助手 (10274052)
• Keywords: ゴルジ装置 / レクチン細胞化学 / 蛍光多重染色 / 共焦点レーザー走査顕微鏡 / 三次元構造 / 十二指腸腺 / 杯細胞 / 胃腸粘膜

Research Abstract

糖タンパク分泌細胞においては、ゴルジ装置の各層板と分泌顆粒をレクチン組織化学的に検出できる。私達はまず、蛍光標識レクチンを用いてマウス胃腸の各種糖タンパク分泌細胞のゴルジ装置と分泌顆粒を蛍光標識し、共焦点レーザー顕微鏡で観察し、立体構造を解析した。十二指腸腺細胞のゴルジ装置は基本的には核上部にドーム状をなし、ドームの外側がcis側、内側がtrans側で、ドーム壁には多数の孔がある。分泌顆粒はドーム内に放出された後、ドーム壁の孔を通って細胞頂部に運ばれる。腸の杯細胞では、分泌顆粒の形成が活発な若い細胞のゴルジ装置は、やはりドーム型であるが、孔は十二指腸腺細胞の場合よりも大きく、分泌顆粒が大きいためと考えられる。杯細胞では顆粒の貯留とともにドームの天井部の孔が拡大し、細胞上部に大きく開いて、いはば杯状になる。胃の表層粘液細胞でも、やはり基本はドーム型で、分泌顆粒の貯留とともに杯状となる。腸の吸収上皮細胞は、glycocalyxに富む刷子縁細胞膜の形成・輸送などのために、この方法でゴルジ装置を可視化できるが、やはり基本型はドーム状であった。
ゴルジ装置を渡銀染色し、直接立体観察装置で観察した結果も上記のことを支持した。さらに、胃の主細胞や膵外分泌細胞では、基本型はドーム状で、細胞が成熟するとドーム壁の全ての孔が拡大し、籠状になることが示唆された。
微小管は分泌装置と関係が深い。私達はTaxolの使用、collagenase処理、Alexaの利用により、分泌活動の活発なin situの上皮性細胞で微小管を明瞭に示すことに成功し、ゴルジ装置や分泌顆粒との密接な関係を示唆する像を得た。今後はこの方法を応用し、分泌装置の三次元構造の形成機構を明らかにしたい。

Research Products

• [Publications] 片岡勝子: "胃粘膜の発生"消化性潰瘍-臨床と基礎. 16. 29-38 (1997)
• [Publications] Etsuko Suzaki: "Video-rate dynamics of exocytotic events associated with phagocytosis in neutrophils"Cell Motility and the Cytoskeleton. 38. 215-228 (1997)
• [Publications] 洲崎悦子: "ゴルジ装置の三次元構造解析"レーザー顕微鏡研究会第9回講演会論文集. 1-4 (1997)
• [Publications] 洲崎悦子: "ゴルジ装置の三次元構造解析:コンフォーカル顕微鏡を用いたマウス十二指腸腺細胞の観察"日本機械学会100周年記念第10回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 462-463 (1998)
• [Publications] 片岡勝子: "胃腸粘膜の組織形成と細胞間結合"バイオメカニズム学会誌. 23・4. 199-202 (1999)
• [Publications] Etsuko Suzaki: "Three-dimensional visualization of the Golgi Apparatus: Observation of Brunner's gland cells by a confocal laser scanning microscope"Journal of Structural Biology. 128. 131-138 (1999)