image: This graphic illustrates paracrine adhesion signaling on small extracellular vesicles, which secretes a protein called galectin-3, which promotes endocytosis so the vesicle can be absorbed into the recipient cell.
Credit: Kenichi Suzuki et al., Gifu University
【本研究のポイント】
・細胞外小胞は様々な細胞から分泌されますが、同じ細胞から分泌される場合でも、膜の硬さや構成されるタンパク質が異なるサブタイプ（亜種）が存在することを見出しました。
・全てのサブタイプが、糖鎖結合タンパク質（ガレクチン３）を介して、クラスリン非依存性エンドサイトーシス経由で取り込まれること、一部のサブタイプの細胞外小胞は、カベオラ経由でも取り込まれることを明らかにしました。
・細胞外小胞が標的細胞膜に結合後、直ちに接着シグナルが誘起され、標的細胞による取り込みを促進することを明らかにしました。
・細胞外小胞動態の理解が進み、医学・薬学分野への展開が期待できます。
【研究概要】
岐阜大学糖鎖生命コア研究所教授/国立がん研究センター研究所先端バイオイメージング研究分野分野長鈴木健一、岐阜大学糖鎖生命コア研究所研究員廣澤幸一朗らの研究グループは、東北大学、東京大学との共同研究で、新しい超解像顕微鏡観察法を開発し、細胞外小胞が標的細胞に取り込まれる機構を解明しました。
近年、細胞間の情報伝達の担い手として、細胞外小胞が注目されています。しかし、標的細胞に取り込まれる機構はよく分かっていませんでした。また、細胞外小胞には様々なサブタイプがあると示唆されているため、その各々の挙動を観察する必要がありました。そこで本研究では、細胞外小胞を１粒子ずつ観察しつつ、標的細胞の取り込み関連分子も空間精度21nmで、疑似リアルタイムに超解像顕微鏡観察する手法を開発しました。この新しい顕微鏡観察法を用いることで、細胞外小胞には分子組成と膜流動性が異なるサブタイプがあり、その一部はカベオラ経由でも取り込まれること、すべてのサブタイプはその表面にある、糖鎖結合タンパク質ガレクチン3の相互作用を介してクラスリン非依存性エンドサイトーシス経由で取り込まれることを明らかにしました。また、細胞外小胞は、標的細胞膜結合後、直ちにその直下で接着タンパク質による信号伝達が誘起され、引き続き起こる標的細胞内カルシウム濃度上昇が、細胞外小胞の取り込みを促進することを明らかにしました。
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：細胞外微粒子に起因する生命現象の解明とその制御に向けた基盤技術の創出）の一貫として行われました。本研究成果は、日本時間２０２５年3月12日にNature Communications誌のオンライン版で発表されました。
【研究の詳細】
https://www.gifu-u.ac.jp/about/publication/press/20250313_1.pdf
Journal
Nature Communications
Method of Research
Experimental study
Article Title
Uptake of small extracellular vesicles by recipient cells is facilitated by paracrine adhesion signaling
Article Publication Date
12-Mar-2025