赤芽球脱核のメカニズム解明に関する研究

阐明红细胞剜除机制的研究

• 批准号: 25931048
• 负责人: 山下 順助
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: Akita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 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-25931048/
• 关键词: 赤芽球; 脱核; ATP

方法 : ヒト赤芽球のin vitro培養系を用い、培養7日目(CFU-E : Day7)から培養13日目(Day13)の脱核・網状赤血球に至るプロセスでの細胞形態変化と細胞内のATP量とATP産生に関係する分子(酵素など)の発現量を定量的に解析した。定量PCRとウェスタンブロット(WB)の内部コントロールは、それぞれ28SリボソームRNAとαチューブリンを用いた。結果 : ①既報と同様に、Day7からDay13の脱核にむけて分化が進むとともに、細胞の小型化、核濃縮が観察され、Day13に脱核が観察された。②定量PCR法による低酸素誘導因子(hypoxia inducible factor α : HIFα)のmRNA及び蛋白質の相対量は、Day7から脱核に向けて上昇した。③ピルビン酸脱水素酵素(PDH)のリン酸化酵素(PDK)には4種類のアイソザイムが知られているが、ヒト赤芽球ではPDK1とPDK4がHIFαの上昇に伴って有意に上昇した。④抗PDH抗体及び抗PDHリン酸化部位特異抗体を用いて、赤芽球のPDHは脱核に至るまで相対的にリン酸化されている度合いが上昇した。この変化は、PDKの発現と一致していた。⑤細胞内ATP量は、Day7からDay13に向けて減少した。一方、GLUT1(グルコーストランスポーター)の発現は上昇した。⑥乳酸脱水素酵素アイソザイムLDHAの発現はmRNA及び蛋白質レベルで、Day13において増加の傾向が見られた。結論 : 以上の結果より、赤芽球では、骨髄の低酸素環境下(約～7%)において常時産生されるHIFαの分解が抑制され、核内のHIFβと結合してPDK1及びPDK4を発現させることでPDHをリン酸化して、好気的なミトコンドリアでのATP産生を抑制し、嫌気的解糖系によりATPを合成・獲得していることが示唆された。骨髄の低酸素環境内では嫌気的解糖系により、エネルギーを得ていることが明らかになった。

Methods: The quantitative analysis of ATP production and ATP production in anucleated reticulocytes cultured in vitro from Day7 to Day13 was performed. Quantitative PCR is used to detect the presence of RNA in the inner part of the genome. Results: ① The same results were reported, and the denucleation and differentiation of cells from Day7 to Day13 were observed. The miniaturization and nuclear concentration of cells were observed. (2) The relative amounts of mRNA and protein of hypoxia inducible factor α (HIFα) increased from Day7 to Day 8 by quantitative PCR. 3. PDH and PDK are four kinds of enzymes, PDK1 and PDK4 are two kinds of enzymes. (4) Anti-PDH antibody and anti-PDH acidification site-specific antibody were used, and PDH in red bud was increased from denucleation to acidification. The development of PDK is consistent with the development of PDK. 5. ATP content in cells decreased from Day7 to Day13. One side, GLUT1(group) appears to rise. The expression of LDHA mRNA and protein was increased by Day13. Conclusion: These results indicate that HIFα decomposition is inhibited, HIFβ binding to PDK1 and PDK4 occurs in the nucleus, PDH acidification is inhibited, ATP production is inhibited, and ATP synthesis is inhibited in the glycosylation system. In the low-acid environment of bone marrow, the sugar system of anti-aging is not stable, and the production process is not stable.