マスト細胞の脱顆粒応答は分泌刺激の種類で変化するか？―イメージングによる解析―

肥大细胞的脱颗粒反应是否会根据分泌刺激的类型而变化？

基本信息

批准号：
19K07272
负责人：
東尾浩典
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Iwate Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

マスト細胞は分泌顆粒に様々な生理活性物質を貯留しており、分泌刺激を受けてそれらを開口放出（脱顆粒）する。本研究では（4Dあるいは3Dでの）ライブイメージングにより、マスト細胞の脱顆粒様式の実態解明を試みている。ライブイメージングには独自に構築した、分泌顆粒の挙動（mCherry蛍光にて）と脱顆粒の有無（pH感受性GFPバリアントpHluorin蛍光にて）を同時に可視化することができる脱顆粒インジケーター、および細胞膜を近赤外光タンパク質iRFPで可視化する細胞膜マーカーを用いている。これまでに、1) 分泌顆粒は大きく動的なクラスターを形成し、クラスター間に一過的な接着やtubule構造の形成を介した連絡があること、2) TPA+A23187刺激時にはクラスター内／間での逐次的な脱顆粒（compound exocytosis）が顕著であること、3) 抗原刺激時にはクラスターが弛緩し個々の分泌顆粒が細胞辺縁へ移動し脱顆粒すること、および4) 脱顆粒インジケーターを含むマイクロベシクル様構造物が細胞膜から分泌刺激依存的に形成・放出されることを見出した。そのうち、4)は今後別の研究課題として解析することとした。今年度は、脱顆粒関連遺伝子の発現抑制や細胞骨格関連阻害剤を用いて、上記1), 2)および3)の分子基盤の探索を進めており、各ステップに働く分子や細胞骨格依存性に関する知見が得られつつある。

肥大细胞在其分泌颗粒中储存各种生理活性物质，并响应分泌刺激而释放（脱颗粒）它们。在这项研究中，我们尝试使用实时成像（4D 或 3D）来阐明肥大细胞脱粒的实际状态。对于实时成像，我们使用了独特构建的脱颗粒指示剂，它可以同时可视化分泌颗粒的行为（mCherry 荧光）和脱颗粒的存在或不存在（pH 敏感的 GFP 变体 pHluorin 荧光），以及使用近红光的细胞膜。使用通过外部发光蛋白 iRFP 可视化的细胞膜标记。到目前为止，已经表明：1) 分泌颗粒形成大而动态的簇，簇之间通过瞬时粘附和管状结构的形成进行通信，2) 在 TPA+A23187 刺激下形成簇内和簇间 3)。抗原刺激后，簇松弛，单个分泌颗粒移动到细胞边缘并脱颗粒 4)我们发现含有脱粒指示剂的微泡样结构以分泌刺激的方式形成并从细胞膜释放。其中，4）今后将作为单独的研究课题进行分析。本财年，我们通过抑制脱颗粒相关基因的表达和使用细胞骨架相关抑制剂来探索上述1）、2）和3）的分子基础，并正在研究在每个步骤中起作用的分子和细胞骨架人们开始获得关于这个问题的知识。