본 연구는 바퀴(Blattella germanica)를 대상으로 하여 곤충면역세포의 부착기전 연구의 일환으로, 바퀴면역세포의 이물질 부착시 필라멘트 액틴, 미세소관, 비멘틴의 변화를 형광현미경과 전자현미경, 그리고 공초점주사현미경을 이용하여 관찰하였다. 미세소관은 부착 이전에는 marginal band를 형성하고 있었으나, 기질에 부착되면서 바닥에 망상구조로 펼쳐지는 모습을 보였다. 또한 비멘틴은 부착 이전에는 조밀한 망상구조를 형성하고 있었으나, 부착시 면역세포의 형태를 따라 성긴 망상구조로 바뀌었으며, 특히 핵 부위에 집중적으로 분포하는 것이 관찰되었다. 특히 필라멘트 액틴의 변화가 두드러졌는데, 부착을 위해 뻗은 위족에서 주로 관찰되었고, 또한 부착이 끝난 면역세포에서도 면역세포의 부착을 강화시키는 스트레스 섬유형태의 필라멘트 액틴이 관찰되었다. 따라서 필라멘트 액틴은 바퀴 면역세포의 부착에 직접적으로 관여하는 위족의 주성분으로서 부착과정에서 중요한 역할을 하며, 미세소관은 면역세포형태유지, 그리고 중간섬유는 전체적 골격형성에 참여하고 특히 핵골격구조 유지에 주요한 역할을 담당함을 추정할 수 있었다. 이상의 연구결과로부터 바퀴 면역세포의 부착 현상은 위족의 주성분인 필라멘트 액틴의 형성이 유도되어 일어남을 알 수 있었다. 본 실험은 곤충의 세포성 면역작용시 외부이물질 인식에 의해 야기되는 면역세포의 구조적 변화에서 세포골격의 역할을 밝히는데 유용할 것이다.
Immunocyte of German cockroach (Blattella germanica) was used to study the role of cytoskeletons in cell adhesion to substratum and also the mechanism of filamentous actin reorganization during cell attachment. To reveal the role of cytoskeletons in immunocyte adhesion, conformational changes of filamentous actin, microtubule, and vimentin during cell attachment were observed by immunofluorescence and electron microscopes. Results from this study showed that filamentous actin was the major constituent of pseudopod which is the structure formed by cell for adherence. Stress fiber, a form of filamentous actin, was also observed in immunocyte after its complete attachment to substratum. Both results suggested filamentous actin played an important role as structural substances in cells during and after adhesion. Additionally, it was shown that microtubule formed a marginal band in non-attached cell. However, in attached cells, microtubule was spread on substratum in accordance with the shape of the cell itself. The shape of vimentin, a kind of intermediate filament, was tightly formed network structure in non- attached cells. Moreover, in attached cells, it formed a loose network structure which was densely distributed in nuclear region. It was concluded that microtubule and vimentin were not directly involved in cell adhesion, and filamentous actin was the crucial type of cytoskeleton in cell attachment. In summary, adhesion or cockroach immunocyte to substratum occured by production of filamentous actin as the major constituent of pseudopod. The result from this study provided an information on the cytoskeleton roles involved in conformational changes of immunocyte during cellular immune reaction of insects.
