2019 Fiscal Year Research-status Report
in vivo imaging of immune responses to influenza virus in mouse lung by using two-photon excitation microscopy
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18K14580
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
植木 紘史 東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (70794907)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | インフルエンザ / 生体イメージング / 2光子励起顕微鏡 / 好中球 / 感染 / 免疫学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インフルエンザウイルスの病原性は、宿主の免疫応答によって惹起される肺の炎症が関与すると考えられているが、その詳細については不明な点が多い。特に、生体内における免疫系の細胞動態についてはほとんど情報がない。植木らはこれまでに肺の呼吸運動を抑える吸引保定装置を独自に開発することで、2光子励起顕微鏡下で生きた細胞の動きや形態変化を高解像度で観察できる実験系を確立してきた。本研究では、生体イメージング法を用いて、インフルエンザウイルスに感染した肺を観察し、従来の組織学的な解析では得ることのできなかった免疫系の細胞動態についての知見を得ることを目指している。令和元年度の検討において、以下の結果を得ている。
生体イメージング解析に使用できる免疫細胞特異的な蛍光レポーターマウスのスクリーニングを行い、蛍光標識された抗体を投与する生体免疫染色法と組み合わせることで、生体肺の多重蛍光標識イメージングの方法論を確立させた。多重標識生体イメージングを行うことで、観察対象である免疫細胞とともに、空間情報である肺構造や細胞間相互作用の相手の細胞を同時に検出し解析することが可能となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は、生体イメージング法を用いてインフルエンザウイルスに感染したマウスの肺を観察し、免疫細胞の挙動の解析を行うものである。
２光子生体イメージングでは1つの励起光で複数の蛍光を検出するため、観察対象を同等の輝度かつ異なる蛍光スペクトルで蛍光標識する必要がある。生体イメージング解析に十分な輝度を有し、蛍光レーポータインフルエンザウイルス(Color-flu)と組み合わせて使用できるレポーターマウスについて30系統以上からスクリーニングを行い、生体イメージング解析に用いることが可能なレポーターマウスの選定を完了した。このように、２光子励起顕微鏡を用いた低侵襲的な生体肺イメージングシステムに加えて、生体肺における多重蛍光標識イメージングの方法論を樹立することで、高病原性鳥インフルエンザウイルスに感染したマウス肺における感染細胞や各種の免疫細胞の挙動ならびに形態変化を高解像度で観察・解析できる実験系を確立したことから、本研究課題は順調に遂行してきているものと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度は細胞の標識方法を中心とした解析を行った。本年度は確立した標識方法を駆使して、インフルエンザウイルス感染肺における免疫系の細胞挙動の知見を集める。得られたインフルエンザウイルス感染肺における免疫細胞の挙動の中から、免疫細胞の運動性や形態変化、相互作用の有無に着目し、空間情報を含めて画像解析ソフトを用いて数値として算出し、免疫系の細胞挙動の定量化を行う。さらに、時空間情報を含む新たな病態生理学的な定量パラメータを病原性の異なるインフルエンザウイルス株間で比較解析することで、見出された免疫細胞応答が生体内においてどのような生理学的意義をもつか解明を試みる。
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