糸球体毛細血管の変性・再生過程：FIB-SEMトモグラフィーを活用した解明

肾小球毛细血管的变性和再生过程：使用 FIB-SEM 断层扫描进行阐明

基本信息

批准号：
22K06799
负责人：
市村浩一郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

病態糸球体では毛細血管が病勢に応じて変性・再生を繰り返しており、これを評価することは病態を把握する上で重要なはずである。変性・再生の評価には、毛細血管網の特徴的な3D構造と断面構造を電顕解像度で同時に可視化することが理想的であるが、従来の電顕技術ではこれを行うことは難しい。このため、糸球体疾患の診断における毛細血管の病理評価は手薄になっている。本研究の目的は、従来の制約を克服した電顕イメージング技術（FIB-SEM）を活用することで、糸球体毛細血管の3D再構築と連続断面観察を行い、この毛細血管の変性・再生の形態プロセスを明らかにすることにある。R4年度は主に発生期における糸球体毛細血管の新生過程をラットにおいて明らかにした。糸球体発生の各ステージのFIB-SEM連続断面像（50 nm厚、800枚）から、毛細血管網の3D再構築を行った。血管系の発達様式には枝分かれ型 (branching type) と嵌入型 (intussusceptive type) があるが、糸球体毛細血管がどちらの様式で形成されるかは分かっていなかったが、3D再構築解析の結果から両方の様式により糸球体毛細血管が形成されていくことを示すことができた。また、嵌入型新生が起こる場合には、メサンギウム細胞の突起が嵌入に関与することも分かった。さらに、疾患時おける糸球体毛細血管の変性・再生過程の検討のため、ラットのメサンギウム増殖性腎炎モデル（Thy-1腎炎、GBM抗体腎炎、ハブ毒腎炎）の作製を進めており、安定的に試料をえることができるようになった。これらの試料をR5年度以降にFIB-SEM解析を進めていくことになる。

在病理肾小球中，毛细血管根据疾病状态反复退化和再生，评估这对于理解疾病状态应该很重要。为了评估变性和再生，在电子显微镜分辨率下同时可视化毛细血管网络的特征3D和横截面结构是理想的选择，但这对于常规电子显微镜技术很难做到。结果，在肾小球疾病诊断中对毛细血管的病理评估变得较低。这项研究的目的是利用克服常规约束的电子显微镜成像技术（FIB-SEM），对肾小球毛细血管进行3D重建和连续横截面观察，并阐明毛细血管变性和再生的形态学过程。在R4中，肾小球毛细血管血管的新生过程主要在大鼠中，主要是在新生阶段。毛细管网络的3D重建是根据肾小球发生的每个阶段的FIB-SEM连续横截面图像（50 nm厚，800张）进行的。尽管脉管系统发育中存在分支和肠胃敏感的类型，但尚不清楚肾小球毛细血管的形成方式，但3D重建分析的结果表明，肾小球毛细血管以这两种方式形成。还发现，在侵入型肿瘤的情况下，肾小球细胞的突起参与侵入。此外，为了研究疾病期间肾小球毛细血管的退化和再生，我们一直在发展大鼠的肾小球增殖性肾炎模型（THY-1肾炎，GBM抗体肾炎，GBM抗体肾炎和枢纽毒性毒性肾炎），使大鼠中的样品制备稳定。这些样本将从R5阶段开始进行FIB-SEM分析。