分析カラ-螢光電子顕微鏡の開発とその医学生物学における応用

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01870002
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小川 和朗 京都大学, 医学部, 教授 (20077556)
• 研究分担者: 酒井 眞弘 京都大学, 医学部, 助手 (40183363) ; 藤本 和 京都大学, 医学部, 講師 (50159125) ; 藤本 豊士 京都大学, 医学部, 助教授 (50115929)
• キーワード: 分析カラ-螢光電子顕微鏡 / カソ-ドルミネッセンス / 螢光分析 / 分析電顕 / コレステロ-ルエステル / ビタミンAエステル

研究概要

我々の開発した分析カラ-蛍光電子顕微鏡におけるカソ-ドルミネッセンス(CL)の集光効率を改善することを目的として、これまでの3分割ミラ-に代えてシングルミラ-を装着した結果、集光効率では約5倍、分解能も飛躍的に向上するに至った。
これらの装置により各種未固定組織の脂肪滴から発する一次蛍光の本体について追及し、それが320と430nm付近に特徴的なtwo-peakスペクトルを持ち、それぞれ異なる脂質成分に由来していることを明らかにした。また、これを既知の有機化合物の結晶、溶液等から得られたスペクトルと比較することによって溶媒効果などの関係も徐々に判明しつつある。さらにラット副腎皮質、卵巣黄体、卵胞及び精巣間質細胞における320nmの蛍光は、重症コレステロ-ル血症時に消失し、コレステロ-ル代謝障害を引き起こす下垂体除去時に著しく増強することから、脂肪滴内のコレステロ-ルエステルから発すると解された。同様にラット網膜における445nmの蛍光がレチノイドエステルから発することも明らかになった。従来、細胞質にある単一の脂肪滴の組成分に関する生化学的研究が殆ど不可能で、かつ各種の脂質に対する高特異的な抗体を欠くため、組織及び細胞における特定の脂質動態を追う組織細胞化学的研究が遅れている。本顕微鏡法は従来の方法の欠点をを補うものであり、蛍光分光分析により生体内の特殊物質の組織細胞化学的同定が可能となった。さらに、本装置の下でIgG-gold、FITC-IgG等が強い蛍光を発することから、電子顕微鏡レベルでの蛍光抗体法の応用も可能であり、新しい分析手法として実用が期待される。また材料開発の分野ではダイヤモンドと感光材料の評価にカラ-蛍光像が非常に有効であることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] A.Mitro,T.Nakano,G.Ning,K.Ogawa: "Effect of hypophysectomy on rat adrenocortical cells studied by analytical color fluorescence electron microscopy." Acta Histochemica et Cytochemca. 24. 99-101 (1991)
• [文献書誌] 小川 和朗: "分析カラ-蛍光電子顕微鏡の開発" 学術月報. (1992)
• [文献書誌] T.Nakano,G.Ning: "Electron Microscopic Cytochemistry and Immunocytochemistry in Biomedicine" CRC Press,Florida Ed.by K.Ogawa and T.Barka, (1992)
• [文献書誌] G.Ning,K.Nakano,T.Fujimoto,H.Koike,K.Ogawa: "Recent Development of Electron Microscopy 1991,Proceedings of the 6th Japanese-Chinese Electron Microscopy Seminar" Ed.by H.Hashimoto,K.H.Kuo,K.Lee and K.Ogawa., (1992)