再生するヒドラの力学特性測定
淡水性ポリプ「Hydra vulgaris」は、再生研究における古典的なモデルです。単純な体制（片端に頭部と触手、反対側に足部をもつ管状構造）にもかかわらず、顕著な発生可塑性を示します。小さな組織片から完全な個体へと再生できるため、ヒドラは形態形成における生化学的プロセスと力学的プロセスの相互作用を解明するための強力な系となっています。
Hydraの組織の小片は、空洞をもつ「スフェロイド」へと折りたたまれ、完全なHydraの体軸を再生できます。これらのミニチュア系は、新たな体軸とオーガナイザーを自己組織化する点で特に興味深く、組織パターニングと自己組織化の基本原理を研究するための制御された手段を提供します。
当社は、HydraおよびHydraスフェロイドに対して、初めてブリルアン顕微鏡測定を実施しました。両者は大部分が透明で高含水であるため、この種の力学イメージングに理想的です。ブリルアン顕微鏡法は、無傷の生体試料における局所的な粘弾性特性を直接評価でき、分子レベルの指標を補完しつつ、力学が再生をどのように導くかを明らかにします。染色や切片化を行わずに細胞内および組織レベルの剛性を測定できることから、ブリルアンはこのような繊細な系の研究に最適なツールです。
全個体では、ブリルアンイメージングで容易にアクセスできるのはガラス表面近傍、すなわちHydraの足部の領域に限られます。この領域での測定により、ヒドロ虫類の円形対称性と中空構造が明らかになります。内部腔は周囲の媒質（水）と同等のコントラストを示す一方、細胞層はより硬く見え、サブ構造や個々の細胞が可視化されます。明視野透過像は測定領域を示しています。
生きたスフェロイドは、固定化のために柔らかいハイドロゲルに包埋しました。異なるスフェロイドのブリルアンマップから、見かけの剛性および内部組織化に顕著な差異が示されました。一連の蛍光顕微鏡画像は、さまざまな発生段階にあるHydraスフェロイドを記録しており、再生の過程で力学特性がどのように変化するかを示しています。
試料提供：Sera Weevers（スイス・バーゼル、フリードリヒ・ミーシャー生物医学研究所）
