レーザープラズマ軟X線顕微鏡によるアポトーシス細胞核の観察

Observation of apoptotic nuclei by a laser-plasma soft X-ray microscope

加道 雅孝; 岸本 牧; 刀祢 重信*; 保 智己*; 安田 恵子*; 青山 雅人*; 篠原 邦夫*

Kado, Masataka; Kishimoto, Maki; Tone, Shigenobu*; Tamotsu, Satoshi*; Yasuda, Keiko*; Aoyama, Masato*; Shinohara, Kunio*

レーザー励起プラズマ軟X線源を光源としたレーザープラズマ軟X線顕微鏡は100nm以下の高い空間分解能と1ns以下の高い時間分解能を持ち、水溶液(培養液)中の生きている細胞をそのままの状態で瞬時に撮像できるという特徴を持つ。われわれはこれまでの研究で、培養中の精巣ライディッヒ細胞の観察を行い、ミトコンドリアや細胞骨格等の細胞内小器官や細胞核内のクロマチン構造の詳細な撮像に成功した。さらに、軟X線顕微鏡で撮像した細胞の内部構造を正確に特定するために、蛍光色素を使い分けることにより特定の細胞内小器官を選択的に可視化できる蛍光顕微鏡との併用法を考案した。今回われわれは、レーザープラズマ軟X線顕微鏡の利用の次の例としてアポトーシス(細胞死発現の一形態)における細胞核の構造変化の観察を行った。レーザープラズマ軟X線顕微鏡は蛍光顕微鏡よりも高い空間分解能で細胞核の構造変化を直接観察できるため、アポトーシスにより細胞核が崩壊するメカニズムを解明するうえで非常に重要な役割を果たすことが期待できる。

Laser plasma soft X-ray microscope using a laser plasma X-ray source has high spatial resolution of 100 nm and high temporal resolution of 1 nm and has advantage to be able to observe live hydrated biological cells. We have succeeded to observe cellular organelles such as mitochondria, cytoskeleton, and chromatin structures. We also invented to use a fluorescent microscope along with the soft X-ray microscope in order to identify cellular organelles obtained in the soft X-ray images. As the next application for the soft X-ray microscope Apoptotic nuclei have been observed. Since the laser plasma soft X-ray microscope has higher spatial resolution than the fluorescent microscope and can observe the structural change directory, it is expected to accomplish important role to understand apoptotic mechanism.