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2016 Fiscal Year Research-status Report

ゴルジ装置の多様性と成熟過程:3D-SEM法による下垂体前葉形態ライブラリの構築

Research Project

Project/Area Number 16K08458
Research InstitutionAsahikawa Medical College

Principal Investigator

甲賀 大輔  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (30467071)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsゴルジ装置 / 連続切片SEM法 / Array tomography / 免疫組織化学 / 下垂体前葉
Outline of Annual Research Achievements

本年度の研究では、成体ラット下垂体前葉組織におけるゴルジ装置の3D微細構造の解析を行った。
①免疫組織化学標識を加味した連続切片SEM・3D再構築法:下垂体前葉では、多種類の内分泌(ホルモン産生)細胞が混在しており、これらの細胞を正確に同定するには、免疫組織化学染色法を加味する必要がある。そこで、連続切片SEM法と免疫組織化学染色法を組み合わせた新たな手法の開発を試みた。その結果、下垂体前葉の5種類の内分泌細胞を金コロイド標識により正確に同定した上で、各細胞のゴルジ装置の3D再構築像の作製と解析に成功した。性腺刺激ホルモン産生細胞のゴルジ装置は、下垂体前葉細胞中で最も発達しており、「球体」という特殊な形状であることがわかった。さらに、各前葉細胞のゴルジ装置の3D全体像を比較することで、細胞種によってその形状が多様であることが明らかになった。
②SEM-CLEM法:連続切片SEM法では、ゴルジ装置の大局的な構造を解析できるが、この小器官の膜の表面3D微細構造の観察には、オスミウム浸軟法が効果的である。しかし、オスミウム浸軟法単独では、四酸化オスミウムによる蛋白の抗原性低下が著しいため免疫組織化学標識は困難である。そこで、新たに開発したSEM-CLEM法を用い(Koga et al., 2015)、目的の細胞を免疫組織化学的に標識した上で、その深部に広がるゴルジ装置の3D表面微細構造を解析した。本研究では、ゴルジ装置の発達した性腺刺激ホルモン産生細胞に注目し、去勢後にみられるゴルジ装置の形態的変化を示すことができた(Koga et al., 2017)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では、先端的な3Dイメージング技法を駆使して、「ゴルジ装置の多様性と成熟過程」の解析を目的としている。そこで平成28年度では、成体ラット下垂体前葉組織におけるゴルジ装置3D微細構築の多様性の解析を行った。具体的には、①免疫組織化学標識を加味した連続切片SEM・3D再構築法の解析、②SEM-CLEM法による解析の2項目について順調に計画が遂行されている。

Strategy for Future Research Activity

発生・成長に伴うゴルジ装置の3D微細構築の成熟過程の多様性の解析を行う予定である。具体的には、①試料の作製:胎生15日目から出生まで1日間隔でラットを固定し、下垂体組織標本を作製する。生後の発達過程については、出生日を0日とし、生後0日から7日まで各日、および成体(8週)になるまで1週間隔で、下垂体組織標本を作製する。②形態解析:最新の3Dイメージング技法を用い、生後・発達過程におけるゴルジ装置の3D微細構造解析を行う。③発生から成熟過程における各段階で雌雄、時系列ごとに整理した下垂体前葉の各ホルモン産生細胞の典型的な3D再構築像をライブラリ化し、ウエブサイトからアクセスできる環境を整える。

Causes of Carryover

購入予定の薬品が平成28年度内に購入できなかったことによる。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成29年度内に物品費として使用する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Changes in the three-dimensional ultrastructure of membranous organelles in male rat pituitary gonadotropes after castration2017

    • Author(s)
      Koga D, Bochimoto H, Kusumi S, Ushiki T, Watanabe T
    • Journal Title

      Biomed Res.

      Volume: 38 Pages: 1-18

    • DOI

      10.2220/biomedres.38.1.

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Novel scanning electron microscopy methods for analyzing the 3D structure of the Golgi apparatus2017

    • Author(s)
      Koga D, Ushiki T and Watanabe T
    • Journal Title

      Anat Sci Int.

      Volume: 92 Pages: 37-49

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Brachylaima ezohelicis sp. nov. (Trematoda: Brachylaimidae) found from the land snail Ezohelix gainesi, with a note of an unidentified Brachylaima species in Hokkaido, Japan2017

    • Author(s)
      Nakao M, Waki T, Sasaki M, Anders JL, Koga D, Asakawa M
    • Journal Title

      Parasitol Int.

      Volume: 66 Pages: 240-249

    • DOI

      10.1016/j.parint.2017.01.015.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct evidence for activated CD8+ T cell transmigration across portal vein endothelial cells in liver graft rejection2016

    • Author(s)
      Kariya T, Ueta H, Xu XD, Koga D, Ezaki T, Yu E, Kusumi S, Kitazawa Y, Sawanobori Y, Ushiki T, Issekutz T, Matsuno K
    • Journal Title

      J Gastroenterol.

      Volume: 51 Pages: 985-998

    • DOI

      10.1007/s00535-016-1169-1.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SEM試料作製法の基礎2017

    • Author(s)
      甲賀大輔
    • Organizer
      第73回日本顕微鏡学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2017-05-30 – 2017-06-01
    • Invited
  • [Presentation] 免疫組織化学染色切片とオスミウム浸軟組織の相関顕微鏡法2017

    • Author(s)
      甲賀大輔、久住聡、牛木辰男、渡部剛
    • Organizer
      第73回日本顕微鏡学会学術講演会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2017-05-30 – 2017-06-01
    • Invited
  • [Presentation] 連続切片SEM法による内分泌細胞ゴルジ装置の3D構造解析2017

    • Author(s)
      甲賀大輔、久住聡、柴田昌宏、渡部剛
    • Organizer
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [Presentation] ゴルジ装置の3D構造解析2016

    • Author(s)
      甲賀大輔、渡部剛
    • Organizer
      平成28年度日本顕微鏡学会北海道支部講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2016-12-10
  • [Presentation] SEM による準超薄切片の超薄像観察2016

    • Author(s)
      甲賀大輔、久住聡、暮地本宙己、牛木辰男、渡部剛
    • Organizer
      日本解剖学会 第 62 回東北・北海道連合支部学術集会
    • Place of Presentation
      帯広畜産大学
    • Year and Date
      2016-09-03 – 2016-09-04
  • [Presentation] SEMによる準薄切片の超薄像観察2016

    • Author(s)
      甲賀大輔、久住聡、暮地本宙己、渡部剛、牛木辰男
    • Organizer
      第72回日本顕微鏡学会学術講演会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-06-14 – 2016-06-16
  • [Presentation] 走査電子顕微鏡試料作製法2016

    • Author(s)
      甲賀大輔
    • Organizer
      第72回日本顕微鏡学会学術講演会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2016-06-14 – 2016-06-16
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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