2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of post-transplant islet by organ transparency and macro three-dimensional image
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15K15481
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
霜田 雅之 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 膵島移植プロジェクト長 (40640529)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 臓器透明化 / 膵島移植 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在1型糖尿病の根治的治療として膵臓移植や膵島移植が行われており、特に膵島移植は負担が少ない治療として有望である。通常膵島は門脈内に注入され、肝臓内に生着する。しかしながら、移植後早期にinstant blood mediated inflammatory reaction(IBMIR)と呼ばれる凝固・炎症反応が引き起こされ、さらに分離時に血管網も寸断されているため半数以上の膵島が破壊されるとされている。さらに長期的には拒絶反応、免疫抑制剤毒性、脂質毒性、高血糖毒性、自己免疫再燃などにより徐々に機能が低下することも課題である。これらの克服のためには各現象の原因・メカニズムの解明および解決法の開発が必要である。しかし、現実的には門脈注入後の肝臓内の膵島は外部から観察できず、その分布や経時的細胞数の変化を直接検証するのが難しかった。これまでにも肝臓を薄切して2次元的に観察するか、超音波やMRIなどで外部から検査する方法はあったが、簡便性、解像度、染色不可等の問題で微細な検証はできていなかった。
近年、小動物の臓器を形態・3次元構造を保ったまま透明化する技術が発展してきた。また、顕微鏡が発達し、ライトシートレーザー蛍光顕微鏡というシート状の励起光を照射する蛍光顕微鏡を用いることで、数cm程度の厚みであれば3次元の構造を詳細に観察することが可能となった。
そこで申請者は、膵島移植の移植生着部位である肝臓全体の透明化を試み、これに成功した。
次段階として膵島モデルの蛍光ビーズを肝臓内に注入後、肝臓の透明化し、3次元イメージングを図った結果、これにも成功した。さらに蛍光標識された膵島を門脈から肝臓内に移植し、移植した膵島を3次元構造を保持したままマクロレベルで詳細に解析することにも成功した。
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