低酸素シグナルを感知する下垂体前葉細胞の同定と内分泌機能の制御機序の解明

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本研究は①低酸素応答細胞の組織学的解析、②低酸素シグナルを介する細胞間相互作用、③低酸素シグナルによる細胞機能調節、について解析する。2021年度にラット下垂体腫瘍から樹立された成長ホルモンとプロラクチンを産生する細胞株であるMtT/SM細胞を下垂体前葉細胞のモデルとして、低酸素培養条件の確立と発現遺伝子解析を行った。本年度は、その条件を用いて、ラット下垂体前葉の初代培養細胞系で正常細胞での低酸素応答遺伝子の同定を行った。まず、成獣雄ラットの下垂体前葉を摘出し、トリプシン、コラゲナーゼ、EDTA処理により単離細胞を得た。細胞を35 mmシャーレに播種し、通常酸素濃度で48時間の培養を行い、その後通常酸素濃度または10%酸素濃度それぞれで24時間の培養を行った。細胞からRNeasy Mini kitを用いてRNAを抽出した。このRNAを鋳型として逆転写反応によりcDNAを合成し、PCRを行ったところ、通常酸素濃度および10%酸素濃度で培養したいずれでもHIF-1αが発現していることが確かめられた。続いて、上記の酸素濃度条件下で下垂体前葉単離細胞を培養したのち、それぞれの酸素濃度で発現する遺伝子をRNA-seq解析で比較した。RNA-seq解析は日本ジーンウィズ社に委託した。その結果、10%酸素濃度で培養することで通常酸素濃度培養よりも2倍以上有意に増加するもしくは減少する遺伝子を同定することに成功した。今後、これら遺伝子が下垂体前葉のどのような細胞種で発現し、低酸素条件下で下垂体細胞の機能にどのような役割があるかを調べる必要がある。