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眼表面におけるglutathione perioxidase 4の役割の解明

阐明谷胱甘肽过氧化物酶 4 对眼表的作用

基本信息

批准号：
25670725
负责人：
天野史郎
金额：
$ 2.41万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25670725/
关键词：
glutathione peroxidase 抗酸化酵素酸化ストレス眼表面角膜

项目摘要

（目的）眼表面疾患に活性酸素が関与することが知られている。活性酸素は細胞膜の脂質を酸化させ、過酸化脂質を生じさせる。過酸化脂質は有害な物質であり、様々な細胞においてその障害性が確認されている。Glutathione peroxidase 4(GPx4)は活性酸素により生じた過酸化脂質を直接還元できる細胞内の主要な抗酸化酵素である。本研究では、角膜上皮及び内皮細胞におけるGPx4の役割について検討した。（方法）不死化した角膜上皮細胞株および角膜内皮細胞株を培養し、GPx4に対するsiRNAを導入した。細胞障害に対するGPx4ノックダウンの影響をLDH活性及びAnnexinV染色により評価した。脂質の酸化は4-HNEの免疫染色により確認した。また、過酸化水素を培養液に添加し、酸化ストレスが起こす細胞障害に対するGPx4ノックダウンの影響についても検討した。またGPx4のプラスミドを各細胞に導入し、GPx4を過剰発現させ、細胞障害への影響を検討した。（結果）GPx4ノックダウン細胞はControl細胞に比べLDH活性及びAnnexinV 陽性細胞率が有意に高い値を示した。また、GPx4のノックダウンにより4-HNEの増加が認められた。さらに、GPx4のノックダウンは過酸化水素により引き起こされる細胞障害を増強させた。GPx4の過剰発現は過酸化水素による細胞傷害を有意に減少させた。（結論）GPx4は角膜上皮細胞及び角膜内皮細胞における恒常性維持に必要な酵素であり、また過酸化水素等により引き起こされる酸化ストレス性の角膜障害に対し防御的役割を果たすことが示唆された。

Objective: To study the relationship between active acid and ocular surface diseases. Active acids acidify and peracidify lipids in cell membranes. Peracidified lipids are harmful substances, and their harmful properties in cells are confirmed. Glutathione peroxidase 4(GPx4) is a major intracellular anti-acidification enzyme that produces hyperacidified lipids directly. In this study, we investigated the effects of GPx4 on corneal epithelial and endothelial cells. (Methods) Inactivated corneal epithelial cell lines and corneal endothelial cell lines were cultured and siRNAs were introduced into GPx4 cells. The effect of cell damage on GPx4 protein expression was evaluated by LDH activity and Annexin V staining. Lipid acidification was confirmed by immunostaining for 4-HNE. The effects of adding and acidifying water to the culture medium on cell damage are discussed. GPx4 gene expression was detected in each cell, GPx4 gene expression was detected, and the effects of cell damage were investigated. (Results) GPx4 cells were significantly higher than Control cells in LDH activity and Annexin V positive cell rate. GPx4 and GPx4 were added to the list. Today, GPx4 has been used to increase cellular damage due to excessive acidification of water. GPx4 has been found to be over-acidified and cell damage is intentionally reduced. (Conclusion) GPx4 is an essential enzyme for the homeostasis of corneal epithelial cells and endothelial cells.