CXCR6.Gfpレポーターマウスを使用して、健康で罹患肝臓における免疫細胞の長期生体内多光子顕微鏡イメージング

細胞や器官全体での細胞機能、さらには生物全体の可視化は、本体²の事実上すべての部分を含め、50年以上のために大きな関心となっている。そのため、いくつかの初期の研究では、すでに肝臓^3,4の生体内イメージングを採用。しかし、いくつかの制限が肝組織の長期安定した高解像度画像に関する最新に存在する。

によるダイアフラムおよび胃腸管⁵との密着肝臓の解剖学的位置に、微細な生体イメージングのための最も一般的な問題は、呼吸による動きと、より少ない程度に、腸管の蠕動⁶である。他の固形臓器と比較して、肝臓手術は特に困難である。による緻密な微小血管構造のために、外科的処置は、大規模な出血性病変を引き起こす障害微小^7、また居住者のiの活性化できそのようなクッパー細胞⁸としてmmune細胞。したがって、組織の機械的固定は^6,9は生体顕微鏡イメージングに干渉する可能性がある他の場所で公開されている。

健康な肝臓では、全血液量の10〜15％は、肝血管系内に存在し、臓器循環の変化（ 例えば 、血圧変動の影響を非常に受けやすい臓器をレンダリングする、全体的な心拍出量¹⁰の約25％を受け取る）。したがって、過度の組織処理または集中循環により、例えば 、せん断応力、変位、損傷に対する肝臓の血流の途絶は、同様に肝臓の免疫応答に影響を与え、白血球遊走行動における人為的な変更、障害、肝酸素したがってさらに肝臓の損傷につながる臓器保存および動物の全体的な生活時間など。

初期の微視的研究は、生体内エピ蛍光MIに基づいていたcroscopy、そのような光退色および低い浸透深さのようないくつかの技術的な制約は、長期の肝臓イメージング^4,11,12のためのこの技術の使用を制限する。この新しい方法は、現実の状況^13-15の下に、ほぼすべての臓器においてイメージング研究を実行することが技術的に可能であったように、1990年代の多光子顕微鏡の発展に伴い、フォト漂白または侵入深さの制限は主に、解決された。しかし、肝臓イメージングに対する主残された課題であった：いくつかの時間の¹⁶のより長い期間の呼吸運動、肝臓組織の自己蛍光、肝類洞に不変の血流を確保し、特に安定したイメージング。

いくつかの研究は、肝臓¹⁷における様々な白血球の機能および移動に対処し、 例えば 、NKT細胞^18-20、T細胞^21,22、肝臓マクロファージ^23,24または好中球^25、長期多メートルもののicroscopyイメージングはまだ成功し、さらに難しい既存の損傷に起因する急性または慢性の肝疾患を有する動物におけるタスク及び更なる損傷²⁶に、したがってより高い感受性を確立されていなかった。しかし、リアルタイムで回遊行動と肝臓の白血球の細胞機能を監視することは、肝臓の恒常性と疾患²⁷において、その特定の役割で小説洞察を可能にする。

ケモカイン受容体CXCR6は、ナチュラルキラー（NK）細胞、NKT細胞、およびいくつかのT細胞集団^18,28を含むいくつかのリンパ球サブセット上で発現される。マウスでの以前の研究は、CXCR6とその同族リガンドCXCL16が恒常性の間に肝正弦波にNKT細胞のパトロールを制御することができることが示されている。したがって、（CXCR6座に緑色蛍光タンパク質[gfpを]のノックインを運ぶ）CXCR6.gfpマウスの使用は、脳²⁹のような種々の器官でのリンパ球の遊走を調べるために記載されているまた、肝臓^18,20は 、炎症時にCXCR6.gfp細胞の浸潤を増加を示す。

この研究で提供される方法では、安定化条件下で長期間にわたりこれらのプロセスに従うことが可能であった。生体多光子ベースの手順は、動物や器官の最小限の摂動と高度に再現性があったイメージングを可能にした。呼吸と循環の開閉制御に続く大規模な監視により、長期的な動物の生存のために最適化。と非常に柔軟で、腎臓や脾臓などの他の実質臓器にも採用しやすい。