レーザー細胞破壊技術を用いた寄生蠕虫感染型幼虫の特殊細胞・器官の機能と役割の検証

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18659119
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 青木 克己 長崎大学, 熱帯医学研究所, 教授 (90039925)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 慎介 長崎大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助手 (10404211) ; 大渡 伸 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教授 (80128165) ; 三井 義則 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助手 (50229738)
• Keywords: セルカリア / acetabular glands / 感染幼虫 / amphids / レーザービーム / 細胞破壊 / 機能

Research Abstract

本研究の目的は、マイクロポイントレーザーインターフェースシステムによって特殊器官(acetabular glandsとamphids)が破壊された住血吸虫セルカリアと糸状虫感染幼虫の刺激応答反応(住血吸虫セルカリアの脂肪酸刺激による皮膚侵入運動、糸状虫感染幼虫の血清への走化性)の変化を観察することにより、特殊器官の機能を明らかにすることである。
本研究の成果は、いかにレーザーで特殊器官のみを破壊できるかによっている。
そこで初年度にはS.mansoniセルカリアのpre-acetabular glands、post-acetabular glandsと,B.pahangi感染幼虫のamphidsをマイクロポイントレーザーインターフェースシステムを用いて効果的に破壊する方法の研究を行なった。
まず幼虫の運動を一時停止させるための麻酔の検討を行い、次のような結果を得た。
1.C.elegans麻酔に用いられるNaN_3にikS.mansoniセルカリアとB.pahangi感染幼虫の水中遊泳運動を停止させ、かつ、この麻酔作用は可逆的である。
2.幼虫の運動を停止させるNaN_3の至滴濃度は、セルカリアで10mM以上、感染幼虫で50mM以上である。
3.NaN_3にさらされた幼虫の運動性は、水およびPBSで洗浄後20分で回復する。
次にレーザービームによる細胞破壊条件の検討を行い、下記の結果を得た。
1.レーザービームの照射条件を1〜8パルス/秒で、照射時間3〜5秒で検討した結果、セルカリアのpre-とpost-acetabular glandsは2パルス/秒で、3秒で破壊が確認された。これらの幼虫の約1/5は麻酔回復後、水中を遊泳した。
2.B.pahngi感染幼虫は麻酔と同時にグリセリンで幼虫を透徹せねばamphidsが観察できない。グリセリンによる3時間透徹状態でレーザービーム照射実験を行なったが、amphidsの破壊は確認できていない。