2020 Fiscal Year Annual Research 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 / 免疫系 / 感染 |
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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く、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。本研究ではこれまでに、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ウイルス感染肺の生体イメージング法を確立した（Ueki et al., PNAS 2018）。さらに、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（Ueki et al., Nature Protoc. 2020）。令和2年度の検討において、以下の結果を得ている。
肺胞マクロファージ(AM)は好中球や単球とならび、肺免疫の最前線を担う免疫細胞の一種である。AMのレポーターマウスに感染細胞において蛍光蛋白質Venusを発現するレポーターインフルエンザウイルスを感染させたところ、感染肺では非感染肺に比べ１肺胞あたりのAMの数が増加することが明らかとなった。また、インフルエンザウイルス感染細胞に隣接しているAMが顕著に増加し、タイムラプス像で観察すると感染細胞の一部が貪食作用によってAMに取り込まれる様子が認められた。さらに、貪食によって生成されたVenus陽性の顆粒を持つAMの割合が感染経過に従って増加することが明らかとなった。本研究では、ウイルス感染肺の生体イメージング法を開発したことで、従来の組織学的な解析では得ることのできなかったインフルエンザウイルスに感染した肺における免疫系の細胞動態について新たな知見を得ることに成功した。
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