超音波照射による微小気泡を貪食した樹状細胞の局所的機械刺激の可能性

摘要

我々は，微小気泡を貪食した樹状細胞を対象として，超音波照射による細胞の機械刺激が細胞内Ca2+の濃度変化を誘導する現象に関する検討を行ってきた．前回我々は，樹状細胞に超音波を照射することにより，細胞膜損傷を伴わずに細胞内Ca2+の濃度変化(Ca2+シグナリング)を誘導できることを報告した．しかし，貪食気泡が細胞に与える機械的作用を評価できていなかった．そこで本研究では，同一の樹状細胞を対象に，超音波照射により細胞に誘導される Ca2+濃度の蛍光観察と気泡のダイナミクスの高速度撮影を行った．その結果，気泡を有する細胞のみ機械的刺激が可能であること，気泡径変化が大きい位置からCa2+上昇すること，超音波の放射圧による気泡の移動ではなく圧力による気泡の変形が細胞内Ca2+変化の原因であり気泡径変化に関する閾値が存在することが示された．さらに超音波照射により壊れにくいプラスチックシェル気泡を用いることにより，Ca2+濃度変化を再現性よく誘導することが可能となった．本知見は樹状細胞を機械刺激によって成熟促進する超音波イムノモジュレーション研究に有用と考えられる．