生きたまま組織を透明化できる試薬の開発～正常機能を保持したまま透明化して神経細胞の活動を蛍光観察することに成功～

2026/03/12　 科学技術振興機構（JST）　

2026（令和8）年3月12日

九州大学
鹿児島大学
山梨大学
科学技術振興機構（JST）

生きたまま組織を透明化できる試薬の開発

～正常機能を保持したまま透明化して神経細胞の活動を蛍光観察することに成功～

ポイント

  • 血液中に多く含まれるたんぱく質、アルブミンを用いることで、哺乳類の生きた組織の透明化を実現しました。
  • 細胞外液のイオン組成をほとんど変えることなく、神経細胞の正常な機能を維持したまま、脳組織を透明化することができました。
  • 生きた動物の脳組織において、従来よりも深部まで蛍光顕微鏡観察が可能になりました。

哺乳類の生体組織の多くは不透明であり、光を使って組織の深部を観察することは困難です。死後にホルマリンなどで固定した組織標本については、近年、透明化試薬を使って透明化し、深部まで観察することが容易になりました。しかし、従来の透明化試薬は毒性や浸透圧が高く、細胞機能を維持することは困難でした。そのため、生きた哺乳類組織の透明化は実現していませんでした。

本研究では、細胞の正常な機能を維持したまま、生きた組織の深部観察を可能にする透明化試薬「SeeDB-Live」を開発しました。九州大学 大学院医学研究院の今井 猛 主幹教授、稲垣 成矩 助教、鹿児島大学、山梨大学らの研究グループは、生きた組織が不透明に見える主な原因が、細胞の内外で光が屈折・散乱し、まっすぐ進まないためであることを見いだしました。そこで、細胞外液にたんぱく質の一種であるアルブミンを加え、光の屈折・散乱を抑えることで、生きた組織を非侵襲的に透明化できることを示しました。アルブミンは、細胞外液のイオン組成をほとんど変えず、細胞毒性もありません。そのため、生体組織を透明化した状態で、組織中の細胞の正常な機能を蛍光顕微鏡観察することが初めて可能となりました。

アルブミンを用いた透明化試薬SeeDB-Liveにより、取り出した脳組織や生きたマウスの脳を非侵襲的に透明化し、組織深部における微細構造や神経活動の観察が可能になりました。本成果は、これまで困難だった組織深部における生体機能の計測を可能にし、神経科学や発生生物学など広く生命科学分野の発展に寄与することが期待されます。

本研究成果は、2026年3月12日（日本時間）に米国の科学雑誌「Nature Methods」に掲載されました。

本研究は、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 CREST研究領域「多細胞間での時空間的相互作用の理解を目指した定量的解析基盤の創出」研究課題名「腸－脳機能コネクトミクスによる腸内感覚の機能解明と操作」（JPMJCR2021）、JST 創発的研究支援事業（JPMJFR230P）、日本医療研究開発機構（AMED）（JP23wm0525012、JP25wm0625128 、JP19dm0207080、JP19dm0207079 、JP23gm6510022、JP24wm0625119）、文部科学省・日本学術振興会（JSPS） 科研費 学術変革領域（A）「動的コネクトームに基づく脳機能創発機構の解明」（JP24H02308、JP24H02312）、JSPS 科学研究費助成事業（JP19K06886、JP20K23378 、JP21H00205 、JP21H02140、JP21H05696、JP22H00460、JP22H02718、JP22H05094、JP22H05161、JP22K06446、JP22K18373、JP23H02577、JP23H04236、JP23K06151、JP23K18161、JP23K18165、JP24H00861、JP24H01289、JP24K01702、JP24K02132、JP24K18240、JP25H02500、JP25K02560、JP25KJ1906）、鹿児島大学めぐみ会医学研究推進基金、世界トップレベル研究拠点プログラム（WPI-PRIMe）、持田記念医学薬学振興財団、および上原記念生命科学財団の助成を受けました。

＜プレスリリース資料＞

＜論文タイトル＞

“Isotonic and minimally invasive optical clearing media for live cell imaging ex vivo and in vivo”
DOI：10.1038/s41592-026-03023-y

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