Advanced 3D analysis of the stromal cells interaction and formed network following acute muscle trauma by the FIB/SEM observation.

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K01631
• Research Institution: Nippon Sport Science University
• Principal Investigator: 小林 正利 日本体育大学, 体育学部, 教授 (30320154)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 骨格筋 / 筋修復 / 間質細胞

Outline of Annual Research Achievements

平成28年度に引き続き、骨格筋の損傷・修復過程おいて、筋組織間質に集積する細胞と、これらの細胞同士の相互関係について、微細３次元構造と組織構築を明らかにすることを目的として実験動物の腓腹筋を挫滅した試料を用い、挫滅損傷後の筋組織の経時変化を次世代電子顕微鏡FIB/SEMを用いた三次元微細構造解析を順次進め、Abis（先端バイオイメージング支援プラットフォーム）の支援を受けながら画像解析を進めた。
前筋挫滅後7日目まで筋線維周囲に単核細胞が確認でき、1日目には筋線維を貪食する細胞が確認された。損傷1日から5日後まで通して損傷筋線維周囲に形態の異なる３種類の単核細胞が確認出来、互いに接触し3次元的細胞性のネットワークを形成する所見を得る事ができたが、やはり細胞接着装置は確認できなかった。
損傷5日、7日には筋線組織中に修復されつつある筋線維が確認でき、7日目の試料では筋線維中央に核が1列に数珠つなぎに揃って観察され、このことは筋線維修復が進んでいることを示しているものである。同時に損傷5日、7日後の試料の筋線維周囲には間質細胞のネットワークは続けて観察され、損傷初期よりマクロファージ様の細胞、血球由来細胞は少なくなっていたものの、線維芽細胞様が相互に接触し合いバスケット状に再生筋を囲んでいた。
3次元微細形態観察・解析の結果から、これらの筋修復過程で確認された細胞性ネットワークは偶然接触したものではない可能性が考えられ、液性制御機構だけでなく細胞相互のダイレクトコンタクトにより、筋線維修復の制御をうける可能性が予想される。