イモリのリンパ系の構造と機能の解析

Jan 30, 2024

Scientific Reports volume 13、記事番号: 6902 (2023) この記事を引用

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イモリやサンショウウオなどの再生能力のある脊椎動物は、リンパ系とリンパ系心臓と呼ばれる血管系との間の複数の接続を特徴とする弱った適応免疫系を持っています。 再生におけるリンパ管構造およびこれらのリンパ静脈接続の役割は不明です。 生体内近赤外リンパ管造影、超短波超音波検査、マイクロ CT リンパ管造影、および組織学的連続切片 3 次元コンピュータ再構成を使用して、Cynops pyrrhogaster のリンパ領域を評価しました。 私たちはモデルと超微細手術を使用して、リンパ心臓がリンパ循環と四肢の再生に必須ではないことを示しました。 代わりに、イモリは、VEGFR-3、LYVE-1、および CD-31 を発現する骨の内部にリンパ管の新規骨内ネットワークを持っています。 しかし、これらの血管による Prox-1 発現を示すことはできませんでした。 私たちは、成体イモリの骨髄がリンパ排液器官と脂肪貯蔵庫の両方として機能することを実証します。 この研究は、尿路動物と哺乳類の免疫系の基本的な解剖学的違いを明らかにし、リンパ管と再生を研究するためのモデルを提供します。

リンパ系は、脊椎動物の免疫系の重要な部分を形成するリンパ管、リンパ組織、リンパ器官のネットワークで構成されています。 リンパ管は組織内の盲端血管として始まり、体全体に広範なネットワークを形成しますが、表皮、軟骨、健康な骨ではまだ確認されていません。 すべてのリンパ管は最終的に、リンパ管と静脈（リンパ管）の直接の接続を介して血液循環に流れ込みます。

リンパ系は、体液、高分子、白血球の利用可能性を制御することで組織内の細胞の周囲環境を調節する機能を持ち、細胞、細胞外マトリックス、血管系の間に重要な架け橋を形成します。 細胞外液輸送におけるリンパ管の役割は伝統的に認識されているが、最近の研究では、リンパ管が創傷治癒、免疫、脂肪代謝、癌転移、心血管疾患および代謝性疾患においても重要な役割を果たしていることが示されている1、2、3、4、5、6。 損傷後にリンパ管構造の再生が失敗すると、リンパ浮腫が生じます。このリンパ浮腫は、進行性の手足の腫れ、脂肪の沈着、蜂窩織炎感染の繰り返しを特徴とする外観を損なう疾患であり、世界中で 2 億人以上が罹患しており、治療法は知られていません 7。

創傷治癒や疾患におけるリンパ系の重要性に関する文献は増えているにもかかわらず、再生におけるリンパ系の役割については十分に研究されていないままです。 その主な理由は、比類のない再生能力により脊椎動物の再生の最良のモデルと広く考えられている有ウロ動物両生類（イモリとサンショウウオ）のリンパ系に関する知識が不足していることです8。 ウロデールのリンパ管に関する現在の知識の多くは、1 世紀以上前に行われた研究と、無尾類（カエルとヒキガエル）の研究から得られた仮定に基づいています9、10、11。

ウロデルのリンパ系は、体の全長に沿ったリンパ管静脈接続部に位置する 8 ～ 23 対のリンパ心臓 (LH) の存在によって特徴付けられ、リンパ管を静脈にポンプで送り、リンパ管への血液の逆流を防ぐ機能を果たします 8,10,12。 LHはイモリに特有のものではありません。 無尾類は 2 ～ 5 対を持っていますが、爬虫類と鳥類は 1 対を持っていますが、ほとんどの鳥類では胎生後早期に消失します10。 一方、哺乳類は LH を持たず、代わりに頸静脈リンパ嚢の発達中に形成される最初の静脈リンパ叢が LH の痕跡ホモログとして記載されています 13,14。 したがって、胎生後の哺乳類には、胸管と鎖骨下静脈の接合部の周囲に位置するすべての四足動物に共通するリンパ管静脈接続が 1 対しかありません。 脊椎動物のリンパ循環におけるこれらの重要な解剖学的差異は、それに応じてリンパ系の機能に重要な影響を及ぼします。