臨床整形外科45巻4号

2010年04月発行

Lecture

骨組織の多光子励起顕微鏡によるライブイメージング

著者： 石井優¹

所属機関： ¹大阪大学免疫学フロンティア研究センター生体イメージング研究室

ページ範囲：P.324 - P.329

　破骨細胞は単球系細胞から分化して骨を吸収する特殊な細胞である．単球系破骨前駆細胞がいかにして骨表面に到達するか，その遊走がどう制御されているかは長い間不明であった．筆者は最近，多光子励起顕微鏡という，生体深部の観察が可能な特殊な顕微鏡を用いて，生きたままのマウス骨組織内を可視化することに成功し，破骨前駆細胞の遊走・接着が，脂質メディエーターの一種であるスフィンゴシン1リン酸や種々のケモカインによって動的に制御されていることを解明した．本稿ではこの研究成果に加え，われわれが開発した骨組織のライブイメージングの方法論や応用について概説する．

参考文献

1) Bousso P, Bhakta NR, Lewis RS, et al:Dynamics of thymocyte-stromal cell interactions visualized by two-photon microscopy. Science 296:18676-1880, 2002

2) Cyster JG:Chemokines, sphingosine-1-phosphate, and cell migration in secondary lymphoid organs. Annu Rev Immunol 23:127-159. 2005

3) Denk W, Strickler JM, Webb WW:Two-photon laser scanning fluorescence microscopy. Science 248:73-76, 1990

4) Denk W, Svoboda K:Photon upmanship:why multiphoton imaging is more than a gimmick. Neuron 18:351-357, 1997

5) Germain RN, Bajénoff M, Castellino F, et al:Making friends in out-of-the-way places:how cells of the immune system get together and how they conduct their business as revealed by intravital imaging. Immunol Rev 221:163-181, 2008

6) Goeppert-Mayer M:Über Elementarakte mit zwei Quantensprüngen. Ann Phys 9:273-295, 1931

7) Helmchen F, Denk W:Deep tissue two-photon microscopy. Nat Methods 2:932-940, 2005

8) Huang AY, Qi M, Germain RN:Illuminating the landscape of in vivo immunity:insights from dynamic in situ imaging of secondary lymphoid tissues. Immunity 21:331-339, 2004

9) Ishii M, Egen JG, Klauschen F, et al:Sphingosine-1-phosphate mobilizes osteoclast precursors and regulates bone homeostasis. Nature 458:524-528, 2009

10) Klauschen F, Ishii M, Qi H, et al:Quantifying cellular interaction dynamics in 3-D fluorescence microscopy data. Nat Methods 4:1305-1311, 2009

11) Lorenzo J, Horowitz M, Choi Y:Osteoimmunology:interactions of the bone and immune system. Endocr Rev 29:403-440, 2008

12) Miller MJ, Wei SM, Parker I, et al:Two-photon imaging of lymphocyte motility and antigen response in intact lymph node. Science 296:1869-1873, 2002

13) Rosen H, Goetzl EJ:Sphingosine 1-phosphate and its receptors:an autocrine and paracrine network. Nat Rev Immunol 5:560-570, 2005

14) Stoll S, Delon J, Brotz TM et al:Dynamic imaging of T cell-dendritic cell interactions in lymph nodes. Science. 296:1873-1876, 2002

15) Takahashi N, Kishimoto T, Nemoto T:Fusion pore dynamics and insulin granule exocytosis in the pancreatic islet. Science. 297:1349-1352, 2002

16) Takahashi N, Kasai H:Exocytic process analyzed with two-photon excitation imaging in endocrine pancreas. Endocr J 54:337-346, 2007

17) Takayanagi H:Osteoimmunology:shared mechanisms and crosstalk between the immune and bone systems. Nat Rev Immunol 7:292-304, 2007

18) Teitelbaum SL:Bone resorption by osteoclasts. Science 289:1504-1508, 2000

19) Teitelbaum SL, Ross FP:Genetic regulation of osteoclast development and function. Nat Rev Genet 4:638-649, 2003

20) von Andrian UH:Immunology:T cell activation in six dimensions. Science 296:1815-1817, 2002