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2016年10月18日 (火)

走査型蛍光X線顕微鏡を用いた細胞内脂質イメージング - 脂肪酸の細胞内局在を可視化し、脂質代謝変動を明らかに -

2016年9月15日
国立国際医療研究センター
大阪大学
理化学研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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研究成果のポイント
 
・脂肪酸※1 (小分子)に、一元素ラベル
 および蛍光X線※2顕微鏡を用いることで、
 世界で初の細胞内脂質の
 高分解イメージングに成功した。
 
・細胞内脂質をオルガネラ※3レベルの
 分解能で観察することが可能。
 
・本法により、多様な生命現象や疾患に
 関わる研究が展開する可能性が
 期待される。
 
 
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 脂肪酸代謝異常は多くの疾病と関連が
深く、多くの生化学的研究報告が
行われています。
 
 一方、脂肪酸という小分子の標識は
難しく、非標識では細胞レベルの観察は
困難という理由から、
細胞内脂質イメージングは実現できて
いませんでした。
 
 国立国際医療研究センターの志村、進藤
らのグループは、脂肪酸に一元素
(物質の最小単位、臭素原子)ラベルを
行い、これを取り込ませた細胞を
走査型蛍光X線顕微鏡※4システム
(SXFM、大型放射光施設SPring-8※5の
 X線を使用)によって可視化する方法を
開発しました。
 
 これは、細胞内脂質の
高分解イメージングを実現する初の方法
です。
 
 本研究で用いたマウス由来
CHO-K1細胞※6では、ラベル元素シグナル
は細胞核周囲に認められ、
小胞体やゴルジ体と類似した分布を
示しました。
 
 生化学的な検討から、細胞内に
取り込まれた元素ラベル脂肪酸は
概ね細胞内でリン脂質※7に代謝されて
いることが明らかになりました。
 
 これらから、得られた元素分布像は、
細胞内ラベルリン脂質を主に観察している
と考えています。
 
 SXFMは直径1ミクロン以下の
細胞内ラベル脂質構造体
(ミトコンドリアなどと同等の大きさ)
を可視化しており、オルガネラレベルの
分解能を提供しています。
 
 今後、様々な脂肪酸に一元素ラベルを
行い、細胞内局在を可視化することで、
オルガネラレベルでの脂質代謝による
変動が明らかにできます。
 
 また、本システムより、多様な生命現象
や、炎症、血管障害、神経疾患を
始めとする多くの疾患に関わる研究が
展開することを期待しています。
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 イメージング技術進んできましたね。
 
 
>本研究で開発した世界初の細胞脂質
>高分解イメージングの技術を用いること
>で、今後、様々な脂肪酸に一元素ラベル
>を行い、細胞内局在を可視化することで、
>オルガネラレベルでの脂質分布や変動を
>明らかにできます。
 
>また、本システムより、多様な生命現象
>や、炎症、血管障害、神経疾患を
>始めとする多くの疾患に関わる研究が
>展開することを期待しています。
 
 期待したい。

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