顕微鏡アプローチで肝疾患に新たな洞察

August, 26, 2020, Yuseong--KAIST(韓国科学技術院)の研究チームは、マウスモデルで、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)の進行を可視化する新しい方法を開発した。新しい顕微鏡法により高解像度3D画像が得られる。これは、肝臓に脂肪が蓄積しすぎる症状、NAFLDへの新たな重要洞察につながる。

「成人世界人口の1/4はNAFLDであると推定されるが、効果的な治療法は見つかっていない。NAFLDは、肥満、タイプ2糖尿病に関連しており、時には重篤な肝不全に進むことがある」とKAIST、医科学・工学学部院生、Pilhan Kim教授は話している。

Biomedical Optics Expressでは、研究チームは、そのイメージング技術を報告し、脂肪の微小滴、脂質が時間経過とともに生きたマウスの肝細胞にどのように蓄積するするかを観察するために同技術が利用できることを示している。

「NAFLDの治療戦略の発見は難しかった。ほとんどの研究は、病気進行の一時点にすぎない切除した肝臓組織を調べるからである。われわれの技術は、脂質蓄積の詳細を時間経過で捉え、その病気に関与しそうな、また処置を狙った多数のパラメータを確定するために極めて有用な研究ツールを提供する」とKimは説明している。

病気の進行をリアルタイム観察
　その病気の生きたマウスモデルで、NAFLDの動力学を捉えるには、素早く変化する生体成分を完全な組織でリアルタイム観察する能力が必要である。これを達成するために研究チームは、特注の生体内共焦点および2光子顕微鏡システムを開発した｡これにより細胞解像度のビデオレートでマルチ蛍光ラベルの画像を捉える｡

高速イメージングのカギは、時間当たり240マイル以上で回転して超高速レーザスキャニングを実現するポリゴンミラーであった。研究チームは、4つの異なるレーザと4個の高感度光ディテクタをセットアップに組み込んだ。目的は、異なる色の蛍光プローブを捉えるために多重色画像を取得すること。蛍光プローブは、生きたマウスの肝臓で脂質滴と微小血管にラベル付けするために使われている。

研究チームは、メチオニンとコリン欠乏食に誘発された個々NAFLDマウスで脂質滴の発達と空間分布を観察するためにそれを利用して、チームのアプローチを実証した。次に、チームは、同じマウスを時間経過でイメージングすることで、NAFLD進行中に肝臓微小環境がどのうよ変化するかを研究するために、それを利用する計画である。また、その顕微鏡技術を利用して様々な免疫細胞や脂質滴を可視化し、NAFLD進行における複雑な肝臓微小環境の理解を深めたいと考えている。